JPS60244444A

JPS60244444A - 鋳物砂の再生

Info

Publication number: JPS60244444A
Application number: JP1846985A
Authority: JP
Inventors: マイケル　コーンネリウス　アシユトン
Original assignee: SUTEIIRU KIYASUTEINGUSU RESEAR; SUTEIIRU KIYASUTEINGUSU RESEARCH ANDO TOREIDO ASOSHIEISHIYON
Current assignee: SUTEIIRU KIYASUTEINGUSU RESEAR; SUTEIIRU KIYASUTEINGUSU RESEARCH ANDO TOREIDO ASOSHIEISHIYON
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1985-12-04
Also published as: ZA85694B; GB8402856D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋳型内で溶融金属の物品を鋳造した後に鋳型の
結合した粒状物質、代表的には砂の′再生を行なうこと
に関する。本発明は、粒状物質のための結合剤が珪酸ナ
トリウムである場合に粒状物質の再生を行なうのに特に
価値がある。珪酸ナトリウムというのは、容易に入手で
き、比較的安価であり、無害で汚染がないので広く用い
られている結合剤である。珪酸ナトリウムはあらゆる種
類の砂と非常に効果的に結合し、こうして結合した砂は
、Ｃ０２ガスを通すことによって現場で急速に硬化させ
るか、この砂混合物に有機エステルのような硬化剤を添
加することによって自己硬化させる。こうして得た鋳型
や中子は精密、剛性、安定性を有し、非常に満足できる
品質の鋳物を得ることができる。しかしながら、珪酸ナ
トリウムで結合した鋳型を用いる場合、かなりの量の新
しい砂を消費しなければならない。新しい砂を使用する
という点での経済的な問題は鋳造での砂対金属の比率を
低くすれば成る程度解決できるが、一般的には、生産し
た鋼鋳物１メートルトンあたり新しい砂３〜５メートル
トンであり、かなりの量である。

最近数年にわたって、新しいシリカ妙の値段が上昇する
と共に、再使用できない使用済みの砂の廃棄にかかる費
用も上昇してきた。さらに、廃棄場所も少なくなってき
ており、新しい法律が廃棄を許される物質の種類をさら
に制限しそうでもある。− 有機樹脂バインダで結合した砂は、現在、乾式方法で再
生されており、この再生砂は高レベルの再使用で、たと
えば８０％以上で満足できる鋳造性能を与えている。こ
の乾式再生プロセスを用いて珪酸ナトリウム結合層の再
生を行なえるが、こうして再生した砂の再使用レベルは
通常的５０％に留まる。珪酸ナトリウム結合層の湿式再
生を行なう公知方法では、製品の品質が高くなるか、設
備が複雑になり、投資費用が大きく、保守費用も大きい
Ｌに、工場排水の処理を行なう付加的な高価な設備を必
要とするという排水処置問題を招く。行政官庁は廃棄を
認めようとしている廃棄物の定義についてますます厳し
くなりつつある。

使用済みの珪酸ナトリウム結合層としては次のものがあ
る。

９」しＬｒ臼り螢未反応珪酸ナトリウム）ヒドロゲル・シリカ結合層）成る程度脱水炭酸ナトリウ
ムと重炭酸ナトリウム有機物資、たとえ、糖およびその分解生成物三ムヱ互ｍ未反応珪酸ナトリウム）シリカゲル結合層　）成る程度脱水未反応エステルアルコールと酸（ナトリウム塩）有機物質およびその分解生成物これら残留物の多くは容易に水に溶けるか、砂を中位の
温度、約６００°Ｃを越えた温度に加熱した場合、結合
層が溶けて安定した不溶性分解生成物となり、これは砂
粒子に強固に接着する。砂を高温（金属・鋳型境界面温
度に近い＠度）まで加熱した場合には、珪酸ナトリウム
結合層が融解し、シリカ砂粒子の侵蝕が生じてトリジマ
イト、クリストバライトへの変態が進むことになる。

したがって、完全な意味での再生は鋳造で使用する他の
タイプのバインダよりも珪酸ナトリウムの場合一層難し
い。しかしながら、再生が望ましく、乾式、湿式を問わ
ず、この再生を行なうべく種々の技術を試みているのが
現実である。本発明者らの知っている限りでは、汚染そ
の他の危険を生じることな（主要排水管、下水溝、川に
放出できる廃水を作る必要性との兼合いで経済的利点に
おいて完全に成功した技術はない。

本発明の目的は、化学的に結合した粒状物質を再生し、
再使用可能な粒状物質と比較的安全な副産物を得る方法
を提供することにある。ここで使用した再使用可能な粒
状物質というのは、清潔ざ２粒度、微粉の不存在の点で
新しいものとほぼ同等となるように再生した物質、代表
的には砂を意味する。完全な純度を達成するのは非常に
難しいし、高価でもあり、実際には不要である。再生し
た物質は繰返し再使用する場合に新しい物質で中位（１
０〜２０％）の稀釈を行なうだけでよく、この程度の再
生で充分である。比較的安全な副産物という用語は特定
の地方の法律要件に従って都市水道系に直接放流できる
水を意味する。−殻には、水に浮遊する固形物がＰＨ７
で測定して５００　ｍ　ｇ　／　ｌより低く、ｐ）（（
Ｍが５−１０の範囲になければならない。

本発明の最初の特徴によれば、溶融金属と接触したシリ
ケート結合した粒状物質（たとえば、鋳型を作るのに用
いたもの）を前使用のために再生する方法であって、使
用済みの物質を粒子サイズに破砕し、この物質を水と混
合し、この混合物を攪拌して水溶性の誘導体を粒子から
洗い落とすことからなる方法において、（ａ）粒子および水を、底に充気室を有しかつ多孔質膜
を持つ吊床を有する容器内に置き、（ｂ）この混合物を
攪拌し、（ｃ）攪拌を停止してから固形物を多孔質膜上に沈殿さ
せて、膜ｔにある粒状物質のうちの密度の高い粒子とこ
れら密度の高い粒子のＬにあるより細かい粒子とからな
るベッドを形成し、（ｄ）このベッドを経て容器から水
を引き、ぺ１．膜上の細かい粒状物質を残し、（ｅ）この細かい粒状物質を砂から分離することを特徴
とする方法を得ることかできる。

粒状物質および細かい粒子の層を通して水を容器から取
出すので、水に浮遊する固形分は約５００ｍｇ／立より
低くなる。

本発明の別の特徴によれば、除去しようとしている水溶
性誘導体を含む使用済みのシリケート結合粒状物質を処
理して再使用可能な粒状物質および都市廃水系に放出で
きる水とを得る方法であって１粒状物質に加えた水のア
ルカリ性度を調節して誘導体の除去を容易にすると共に
廃棄に適したＰＨとし、この調節を好ましくは酸の添加
によって水のｐＨが１０より低い値となるまで行なうこ
とを特徴とする方法を得ることができる。

水の酸性度を調節するので、除去しようとしている誘導
体１代表的にはナトリウム誘導体の除去が一層効果的に
なり、清浄率が改善され、抽出した水の酸性度は都市廃
水系に放出するに−・層適したものとなる。

本発明のより特殊な局面によれば、上記の方法は、（＋）水と粒状物質を重量比的ｌ：ｌから約３＝１で容器に加え、水のｐＨを１０より低い値
まで調節し、（ｉｉ）’；Ｃの混合物を充分な時間にわたって撹拌し
て粒状物質から水溶性誘導体を溶出させ１次いで攪拌を
停止してから粒状物質を多孔質膜床上にベッドとして沈
降させ、（ｉ　ｊｉ）多孔質膜床を通して引いた真空あるいはそ
こに加えた空気圧力またはその両方の下にベッドを通し
て粒状物質から水溶性バインダ生成物を含む水を抽出し
、その水のみあるいは清浄水を混ぜたものを次のパッチ
に使用するかあるいはその水を廃棄すベイ放出し、（ｉｖ）約ｌ：１の重量比で粒状物質に清浄水を加え、
充分な時間をかけてこの混合物を攪拌して残留している
水溶性バインダ生成物を粒状物質から遊離させ、（Ｖ）残留水溶性バインダ生成物を含む水を粒状物質から引き、その水を一次洗浄処理で使用
し。

（ｖ　ｉ）処理済みの粒状物質を乾燥、冷却し、非常に
細かい粒状物質を風簸によって取出すごとからなることを特徴とする。

もっと好ましい特徴によれば、膜上方で容器内に加熱要
素が存在し、これらの加熱要素が沈積した粒状物質の層
内に位置しており、物質を洗浄して水を引いたときに加
熱要素を付勢すると共に真空を作用させて物質を乾燥さ
せる。この真空を除いた後に物質を流動化させて非常に
細かい粒子を除去し、未使用粒状物質と混合させる準備
のために完全に乾燥し、分級した物質を得る。

粒状物質は化学的に結合して、すなわちシリケート結合
して鋳型を形成した任意の砂または同様の物質であり得
る。この鋳型は溶融金属、たとえば、鋼、アルミニウム
、鉄の物品を鋳造するのに使用し得る。

好ましくは、凝集剤が粒状物質・水混合物に入っている
。凝集剤のタイプおよびその濃度は、広い範囲にわたっ
て、粒状物質、すなわち、処理されつつある砂の性質に
依存する。シリカ砂の場合、高分子非イオン凝集剤が約
１または２ｍｇ／ｇであると有利であり、ジルコン砂の
場合、低分子陽イオン凝集剤が約３０　ｍ　ｇ　／　ｌ
入っていると適切であることがわかった。凝集剤の存在
により、超微細粒子を凝集させて、沈降砂のベンド上に
存在する表面層に多孔質構造を形成するのが容易になる
。また、凝集剤は超微細粒子を保持し、水の抽出率を高
める助けとなる。

多孔質膜は、好ましくは、７５μｍ未満の細孔サイズを
持つ材料で作られる。適当な材料としては、多孔質プラ
スチック、セラミンク、焼結金属、織成金属、布地かあ
る。

最も好ましくは、多孔質膜は水および粒状物質を支える
吊床またはそらせ壁またはせきである。

水を最初に容器に充膚し、酸性化剤で酸性化して溶液ア
ルカリ性度をｐＨ１０より低い値に保つ。

水と粒状物質は、好ましくは、水内で混ぜ合わごれ、物
質比はそれの性質に応じて２：ｌとする。

粒状物質はつぶつぶ状から粒状にわたる種々の形態で入
れることができる。もっと好ましくは、容器に加える前
に、物質を粒子サイズまで減じる。これは圧力噴流作用
、機械的磨砕（乾式、湿式のいずれでも）その他の任意
の微粉砕作用で行なうことかできる。物質としては珪酸
ナトリウム結合した砂が代表的であるが、他の物質、た
とえば、分解剤が存在していてもよい。

必要な攪拌は機械的な攪拌、タンプリング等で行なえる
。もっと好ましい特徴としては、約２〜３０４１ｂ／ｉ
ｎ２　（０，１４〜２．０．７パール）の圧力で加えた
圧縮空気を使用して攪拌を行なう。この攪拌を約５〜２
０分間行なうとよい。

攪拌終了時、水を多孔質膜を通して引く。これは真空ま
たは圧縮空気あるいは両方を用いて行なうと好ましい。

本発明者等の測定によれば、１５インチ（３８１ミリメ
ートル）Ｈｇ程度の真空が水の大部分を抽出するのに充
分であり　これをたとえば３〜３０分間持続させるとよ
い。抽出した水は浮遊固形物を含み、これらの浮遊固形
物はＦ水道系に放出するのを許されるレベルとなり、所
要値のｐＨを持つ。抽出水は一部あるいは全部を使用済
み粒状物質の次のバッチの処理のために使用してもよい
し、廃水として放出してもよい。細かい粒状物質（マイ
ナス６３ｐＬｍ粒子）は粒状物質のベッド内に保持され
、抽出水を汚染しない。

本発明者等の測定では、いくつかのファクタがｐ液内の
浮遊固形物の量に影響することがわかった。攪拌のため
番ｉ２、固形物は水中に浮遊する。攪拌の停止Ｆと水の
抽出の間に時間があると、浮遊固形物の量が増え、沈降
粒状物質に落下する傾向がある。このため、ｐ液内の浮
遊固形物の所望レベルに応して水抽出の開始を撹拌停止
に関連付けることが重要である。沈降粒状物質のベッド
の深さはそのベッド内に保持され、水と一緒に抽出され
ない細かい粒状物質の量を決定する際の助けとなる。廃
水内の浮遊固形物含崩量をかなり低く保つ必要がある場
合には、ベッドの深さを、たとえば、適当な形状の容器
を使用することによって大きくしなければならない。

一粒状物質と水に２回以上の攪拌、抽出段階を経させ、
水溶性誘導体、代表的にはナトリウム塩を抽出してもよ
い。本発明者等は、同じ水を２回以上使用できるが、特
に二次洗浄段階で新鮮な水を使用すると有利であること
を見出した。

前述の説明において、パインタは珪酸ナトリウムとして
いたが、本発明は他の水溶性パインタ、たとえば、珪酸
カリウムで結合した砂にも応用できる。

本発明はこの方法によって再生した粒状物質、この再生
物質と未使用物質の混合物およびそれで作った物品を含
む。

本発明を良く理解してもらうために、以下に、本発明を
添付図面を参照しながら説明する。添付図面において、
同し参照数字を異なった具体例を説明する場合にも用い
ていることはγ解されたい。

第１図の容器はその底に充気室Ｃを有する鋼製容器Ｖで
ある。充気室Ｃは多孔質膜、たとえば。

ステンレス鋼メツシュで作った吊床Ｆの形をした天井を
有する。充気室は入口ｌおよび出口２を有する。容器は
４つの入口３．４．５．６を有する蓋りを有する。これ
らの流路１〜６はそれぞれ弁７を有する。

使用時、使用済みの珪酸ナトリウム結合砂を、たとえば
、回転ドラム弐磨砕ユニット内で粒子サイズ（ｇ　ｒ　
ａ　ｉ　ｎ　ｓ　ｉ　ｚ　ｅ）まで破砕する。次に、こ
の砂をＭＬにある入口の１−っを通して容器に供給する
。酸を添加しておいた水を別の入口を通して砂に与える
。水重量比は約ｌ：２である。

別の入口を通して凝集剤も添加する。シリカ砂の場合、
濃度約２ｍｇ／交の高分子非イオン凝集剤が好ましい。

次に入口ｌを経て床Ｆを通して上向きに吹き込み、砂と
水の混合物を撹拌し、砂粒子のスクラビングし、可溶性
ナトリウム誘導体を除去する。これが第１図に示す状態
である。成る期間（分）後、空気の供給をＩＬめ、固形
物を床Ｆ上に沈降させる。比較的密度の高い砂粒子がま
ず沈降して砂Ｓのベッドを形成し、その後、もっと細か
い粒状物質を沈降する。これらの沈降物質は、凝集剤が
存在するため、約２〜３ｍｍ厚の凝集層Ａを形成する。

水Ｗはその上にある。次に、真空を容器に作用させ、水
を充気室Ｃを経て抽出する。これが第２図に示す状態で
ある。水が砂を通して抽出されるため、細かい粒子が後
に残り、取出した水の浮遊固形物含有量は５００　ｍ　
ｇ　／　ｌより低い。

新鮮な水を容器に加える。攪拌を繰返し、真空下で水の
抽出を行なう。次に、砂を取出し、乾燥させ、冷却し、
分級することができる。

本発明者等の測定によれば、砂ベッドＳの深さ、抽出水
内の浮遊固形物のレベル、砂ベッドを経て容器Ｖから水
を抽出する時間の間には関係があることがわかった。第
３図は、炭酸ガス硬化シリケート結合シリカ砂の再生の
場合のこの関係を示している。このグラフは、砂ベッド
深さが約６インチ（１５ｃｍ）以上に太きどなると、水
抽出時間が延びるが、抽出水中の浮遊固形物のレベルが
減じることを示している。第４．５図は水に凝集剤を添
加したことによる利点を示している。第４図の場合、高
分子非イオン凝集剤を水とシリケート砂の粒子との混合
物に添加した。このシリケート砂はエステル／シリケー
ト、系を用いて硬化、結合したものである。第４図のグ
ラフが示すように、凝集剤が約２　ｍ　ｇ　／　ｌの濃
度で存在している場合には、浮遊固形物の含有量は低い
。抽出時間は約３分間であった。凝集剤の比率を高めて
もなんら意味のあることはなかった。エステル硬化シリ
ケート結合ジルコン砂を再生する場合、第５図に示すよ
うに、低分子陽イオン凝集剤の添加率を高めるにつれて
、抽出時間と抽出水中の浮遊固形物の含有酸が最適な値
になる傾向があり、その後、上昇が観察された。約３０
ｍｇ／文の凝集剤潤度で、抽出時間は約５分間に減り、
抽出水中の浮遊固形物含有量は約２０ｍｇ／文となった
。

第６図の具体例では、容器は床Ｆの」二方に隔たって加
熱要素の列を包含する。使用時、砂、酸性化した水およ
び凝集剤を容器に導入する。この混合物を撹拌してから
水を抽出する。加熱要素Ｆを付勢し、真空を作用させ、
砂を乾燥させる。真空作用を止めてから空気を供給して
砂を流動化し、砂を通った空気で微粉を吹き飛ばす。次
に、砂を冷却し、貯蔵ホッパに吹き出し、未使用砂と混
ぜ合わせる。

、本発明を次の実施例によって説明する。砂の水溶性酸
化ナトリウム含有量、ｐＨ値および抽出水の浮遊固形物
含有量について測定を行なった。測定は次の通りに行な
った。

砂の水溶性酸化ナトリウム含有量は、ｒＡＦＳＩｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃａ５ｔ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｊｏｕ
ｒｎａｌＪ　１９７９年４（１）３月号５０−６３頁の
、Ｋ、Ｓｒｉ　ｎａｇｅｓｈ著のｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
　ｏｆ　Ｓｏｄｉｕｍａｓ　ａ　ＢｉｎｄｅｒＪに示さ
れた手順に基づいた方法によって測定した。この方法は
次の通りである。

改遺０、ＩＮ塩酸浚１１０ｍｇまでの感度のある化学天秤１２５ｍ文人り円錐ビーカー５０ｍ文人りメスシリンダー２５ｍ文ビユレット電気ホットプレートまたはブンゼンバーナー電磁撹拌機
および撹拌棒ｐＨ計口蒸留水５０ｍ立内で乾燥砂１０．ｏｏｇを５分間煮洟。

必要な酸の体積に注意しながら冷却した溶液を０．１Ｎ
　ＨＣ又でｐＨ４まで滴定。次に、水溶性Ｎａ２０＝０
．１Ｎ　ＨＣＩ（１）０．０３１ＸｍＪ１とする。使用
前に、製造元の指示に従ってｐＨ計を較正しなければな
らない。

抽出水のｐＨ値は次の通りに測定した。

ビーカー、たとえば、２５０ｍ文人り電磁攪拌機および撹拌棒ｐＨ計笈り抽出水を少なくとも５分間攪拌し、ｐＨ値を一定になる
まで短時間の間隔で測定する。使用前に、製造元の指示
に従ってｐＨ計を較正しなければならない。

抽出水の浮遊固形物含有量は、Ｙｏｒｋｓｈｉｒ　ｅ　
Ｗ　ａ　ｔ　ｅ　ｒ　Ａ　ｕ　ｔ　ｈ　Ｏｒ　ｊ　ｔ　
ｙ（７）試験手順ＹＷＡ方法１９０−０１に従った方法
によって測定した。

５Ｎ硝酸 ■ ０．２ｍｇまでの感度のある化学天秤乾燥オーブン（１０５℃）ビーカー、たとえば、２５０ｍ文人りスポイト１００ｍＪ２ストンパ付きメスシリンダー電磁攪拌機お
よび撹拌棒ｐＨ計ガラスｍ維濾紙、Ｗｈａｔｍａｎ　ＧＦ／Ｃ等級、５．
５ｃｍ直径焼結ガラスステムを持つ２分割式ブフナー漏斗フィルタ
フラスコ吸引ポンプ万勿ｐＨの測定についての上記手順に従い、ｐＨ値が７．０
±０．２となるまでスポイトから酸溶液を添加する。

ガラス繊維濾紙を漏斗組立体に挿入し、蒸留水１００ｍ
文で軽く吸引洗浄を行なう。大きい直径の紙上に濾紙を
置き、１時間１０５°Ｃで乾燥する。デシケータ−内で
濾紙を５分間冷却し１次にその重量（Ｗｓ、ｇ）を記録
する。

ｐ紙を漏斗内に再び置き、苺留水で湿らせる。

抽出水を強く振り、直ちにメスシリンター（体積Ｖｍｕ
）によって漏斗（普通、Ｖ＝　１００ｍｌ＞に移す。

吸引作用によって、メスシリンダー内に残っている固形
物を蒸留水で漏斗に移す。１０ｍ文の蒸留水で３回残留
物を洗い出す。大きい直径の紙上に濾紙を置き、１時間
１０５°Ｃで乾燥する。デシケータ−内で５分間紙を冷
却させ、紙プラス固形物の重量（ｗ２ｇ）を記録する。

それ故、である。

災」１１ユ種々の砂を種々の方法で処理して本発明の有効性を検討
した。物質、条件および結果は第１表に示す。

試験ｌでの物質は地方鋳物工場で乾燥再生したＣ０２プ
ロセス砂である。試験２〜５の物質はＣ０２プロセスで
硬化させたシリケート結合鋳型からの型ばらし砂である
。この型ばらし砂は破砕してから約１．０ｍｍメツシュ
開口のふるいを通し、その後に指定の処理を行なってい
る。水溶性ソーダ含有量は上述の方法で測定した。

洗浄水は示した酸性化剤を用いて酸性化した。

次に１粒状物質を指定の通りに処理し、処理した砂およ
び洗浄水を指示通りに試験した。試験２の場合、洗浄水
は再使用し、その外の試験では新鮮な洗浄水を使用した
。水の砂に対する重量比は。

試験１〜４では２：１、試験５ではｌ：１であった。

結果は示す通りであり、指定通りの洗浄水を使用するこ
とによって、水溶性酸化ナトリウム含有量が劇的に減少
した。

ｔ！ｓ１表本洗浄水再使用一般的に、清潔な洗浄水で２回洗浄すると、含有量は約
８０％まで減少する。きれいになった砂は低比率の未使
用砂と混ぜ合わせて使用することができる。廃水は廃水
溝に放出できる。一般的に、ｐＨ７で測定した浮遊固形
物は充分に５００ｍｇ／ｌより低く、アルカリ性度をｐ
Ｈ１０未満まで容易に制御できるからである。

支ｍ上述の方法で再生した砂を珪酸ナトリウムで結合し、炭
酸ガスを使って硬化させた。

その結果を第２表に示す。

これらの結果かられかるように、未洗節動と乾燥再生砂
のガス抜は性（＋ｒ　ａ　ｓ　ｓ　ｅ　ｄ）と短時間直
立強度（ｓｈｏｒｔ　ｔｅｒｍ　ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｓ
ｔｒｅｎｇｔｈ）は貧弱であった。本発明の方法に従っ
て再生した砂は、未使用砂のそれよりもやや低いが、そ
れでも使用可能であるという結果を示した。これらの試
験では、微粉を除去する試みは行なわなかった。微粉が
存在すると、第２表の最後の３つの結果で得た圧縮強さ
に悪影響を与える可能性がある。

第２表　３％のＴＩ２珪酸ナトリウムで再結合した砂の強度特性（ガス抜は性５吏／分）砂　圧縮強さくｋＮ／ｍ’）Ｃｈｅｌｆｏｒｄ５０　（新）　６２５　２９９０　３
４４０　５２１５破砕使用済みＣＯ，砂（未洗浄）、　
ｔｓｓ　１３２０　−−　２５６０乾燥再生　１０１　
７９０　１１８０　３９８５乾燥再生、洗浄（試験１）
　３００　２５６０　２８５０　４４４５破砕使用済み
砂、洗浄（試験２）　５５０　２６５５　３３０５　４
５８５破砕使用済み砂、洗浄（試験３）　４８５　２４
３０　２８５０　５１３０

【図面の簡単な説明】

第１図は砂・水混合物を攪拌している容器の垂直断面図
である。第２図は第１図の後の段階を示す同様の図である。第３．４．５図はシリカ酸およびジルコン砂の処理の場
合における種々のパラメータ間の関係を示すグラフであ
る。第６図は第２図と同様の図で、別の容器を示す図である
。図面において、■・・・容器、Ｃφ・・充気室、Ｆ　＃
　Ｉｔ　１１吊床、ｌ、２　ａ　ａ　書出口、３．４．
５．６−−・入口、Ｌ・・・蓋、７・・・弁代理人　弁
理士　河　野　昭図面の浄書（内ｄに変更なし）ＦＩＧ、　１゜ＦＩＧ、　２゜９’／−べ′２７　℃　５ｖつ　（イン寸　ン＄’＜、
＃　ｉｉｌ　＃、ｆｙ＝ｙ　（ｎ７１〕無、可、名・１
叉ね力Ｏムｐｌ／ｌ　）ＦＩＧ、引ＦＩＧ、　６゜手続補ｌＴ−占（自発）昭和６０年　特　許　願　第　１８’！６９　号２、発
明の名称鋳物砂の再生３、補正をする育事（！１との関係　特許出願人名　称　スティール　キャスティングス　リリーチ　ア
ントドレイド　アソシエイシニ３ン４、代理人　〒１０７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、　溶融金属と接触したシリケート結合した粒状
物質（たとえば、鋳型を作るのに用いたもの）を再使用
のために再生する方法であって。使用済みの物質を粒子さいずに破砕し、この物質を水と
混合し、この混合物を攪拌して水溶性の誘導体を粒子か
ら洗い落とすことからなる方法において、（ａ）粒子および水を、底に充気室を有しかつ多孔質膜
を持つ吊床を有する容器内に置き、（ｂ）この混合物を
攪拌し、（ｃ）攪拌を停止してから固形物を多孔質膜ヒに□沈殿
させて、膜上にある粒状物質のうちの密度の高い粒子と
これら密度の高い粒子のＬにあるより細かい粒子とから
なるペンドを形成し、（ｄ）このベッドを経て容器から
水を引き、ベッド−ヒの細かい粒状物質を残し１、（ｅ
）この細かい粒状物質を砂から分離することを特徴とす
る方法。
（２）、　特許請求の範囲第１項記載の方法において１
粒状物質に加えた水のアルカリ性度をそのＰＨが１０よ
り低くなるまで酸を添加することによって調節すること
を特徴とする方法。
（３）、　特許請求の範囲第１項またはｔ５２項に記載
の方法において、（ｉ）水と粒状物質を重量比的ｌ：ｌから約３＝１で容器に加え、水のＰＨを１０より低い値
すで調節し、（ｉ　ｉ）この混合物を充分な時間にわたって攪拌し、
て粒状物質から水溶性誘導体を溶出させ１次いで攪拌を
停止してから粒状物質を多孔質膜床Ｅにベッドとして沈
降させ、（ｉ　ｉ　ｉ）多孔質膜床を通し、て引いた真空あるい
はそこに加えた空気圧力またはその両方のドにベッドを
通して粒状物質から水溶性バインダ生成物を含む水を抽
出し、その水のみあるいは清浄水を混ぜたものを次のパ
ンチに使用するかあるいはその水を廃棄すべく放出し。（ｉｖ）約１：１の重量比で粒状物質に清浄水を加え、
充分な時間をかけてこの混合物を攪拌して残留している
水溶性バインダ生成物を粒状物質から遊離させ。（ｖ）残留水溶性バインダ生成物を含む水を粒状物質から引き、その水を一次洗浄処理で使用
し、（ｖｉ）処理済みの粒状物質を乾燥、冷却し、非常に細
かい粒状物質を風簸によって取出すことからなることを特徴とする方法。
（４）、　特許請求の範囲第１．２．３項のいずれか１
つの項に記載の方法において、多孔質膜のＬ方で容器内
に加熱要素が存在し、こ゛れらの加熱要素が沈積した粒
状物質の層内にあり、粒状物質を洗浄し、水を排出した
ときに、これら加熱要素を付勢すると同時に真空を作用
させて粒状物質を乾燥させ、その後に真空状態を除き、
粒状物質を流動化させて非常に細かい粒子を除去し、未
使用粒状物質との混合の準備のための完全に乾燥し、分
級された物質を得ることを特徴とする方法。
（５）、　特許請求の範囲第１．２．３，４項のいずれ
か１つの項に記載の方法において、粒状物質と水の混合
物に凝集剤が入れであることを特徴とする方法。
（６）、　特許請求の範囲第５項記載の方法において、
使用済みの粒状物質がシリカであり、高分子非イオン凝
集剤を約１または２　ｍ　ｇ　／　ｌ含んでいることを
特徴とする方法。
（７）、　特許請求の範囲第５ＸＪ記載の方法において
、使用済み粒状物質がジルコン砂であり、低分子陽イオ
ン凝集剤を約３０　ｍ　ｇ　／　ｌ含んでいることを特
徴とする方法。
（８）、　特許請求の範囲第１項から第７項までのいず
れか１つの項に記載の方法において、多孔質膜が７５ｐ
ｍ未満の細孔サイズであることを特徴とする方法。
（９）、　特許請求の範囲第１項から第８項までのいず
れか１つの項に記載の方法において、攪拌段階が、約５
〜２０分の時間にわたって約２〜３０１ｂ／ｉｎ２　（
０，１４〜２．０７パール）の圧力で加えた圧縮空気を
使用して行なわれることを特徴とする方法。
（１０）、特許請求の範囲第１項から第９項までのいず
れか１つの項に記載の方法において、約３〜３０分にわ
たって１５インチ（３８１ミリメートル）Ｈｇ程度の真
空を加えることによって多孔質膜を通して水を引くこと
を特徴とする方法。
（１１）、代表的にはシリカ砂またはジルコン砂である
使用済みの粒状物質であって、特許請求の範囲第１項か
ら第１０項までのいずれか１つの項に記載した方法によ
って再使用できるように処理したことを特徴とする粒状
物質。（１２、特許請求の範囲第１項から第１１項までのいず
れか１つの項に記載した方法を実施するのに使用する装
置であって、７５ｐｍ未満の細孔を有する多孔質膜で形
成した吊床、使用済み粒状物質および水を導入するため
の入口１、吊床下方にある充気室を有する容器と、圧力
の下に撹拌用空気を供給する手段と、容器を真空に引く
手段とを包含することを特徴とする装置。