WO2020003277A1 - VERFAHREN ZUR AUFBEREITUNG EINER GIEßEREISANDMISCHUNG - Google Patents

VERFAHREN ZUR AUFBEREITUNG EINER GIEßEREISANDMISCHUNG Download PDF

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WO2020003277A1
WO2020003277A1 PCT/IB2019/055584 IB2019055584W WO2020003277A1 WO 2020003277 A1 WO2020003277 A1 WO 2020003277A1 IB 2019055584 W IB2019055584 W IB 2019055584W WO 2020003277 A1 WO2020003277 A1 WO 2020003277A1
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molding sand
foundry sand
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PCT/IB2019/055584
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Alexander MOKRE
Mark ENSINGER
Walter Hartl
Viktoria DARGAI
Bettina RITT
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Nemak SAB de CV
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    • B22C5/10—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by dust separating

Definitions

  • the invention relates to a method for recovering molding sand from a foundry sand mixture, which contains at least a portion of
  • Molding material fragments or loose molding material grains which arises when a casting is removed from a casting mold as a result of the destruction of casting cores or molded parts which form the casting, which consists of the molding sand (F) and an inorganic binder and optionally one or more additives for adjusting the properties of the Molding material have been molded.
  • the foundry sand mixture is mixed with cleaning water to form a slurry, around which the
  • Foundry sand mixture contained inorganic binder residues and optional additives from the molding sand and from the
  • a method of this type is known, for example, from WO 2007/082747 A1, this method being intended in particular for the preparation of foundry sand mixtures in which an inorganic binder, in particular a water glass binder, is present.
  • a suspension is formed from the crushed fragments by adding water. This is followed by a separation of the components of the suspension.
  • a new ready-to-use core or molding sand mixture is made available to the molding sand obtained during the separation.
  • Processing of foundry sand mixes of the type specified at the outset for further use can be carried out in a cost-effective manner, saves resources and with increased productivity
  • the invention has this object by that specified in claim 1
  • the method according to the invention serves for the recovery of molding sand from a foundry sand mixture, which comprises at least a proportion of molding material fragments or loose molding material grains, which occur during the demolding of a casting from a casting mold as a result of the destruction of the casting cores forming the casting or molded parts obtained from the molding sand and an inorganic binder and optionally one or more additives
  • the method the working steps a) Mixing the foundry sand mixture with cleaning water to form a slurry around the inorganic contained in the foundry sand mixture To loosen binder residues and optional additives from the molding sand and rinse them out of the foundry sand mixture, and b) separating those contaminated with the inorganic binder residues
  • the process temperature is now that of
  • Schlemme in step a) is at least 50 ° G, one
  • Process temperature of at least 70 ° C, in particular at least 80 ° C, in practice has a particularly favorable effect on the productivity and the completeness of the detachment of the inorganic binder from the molding sand.
  • the temperature window specified by the invention is so
  • the invention allows the process temperature and the process times to be coordinated with one another in such a way that they are effective at minimal costs
  • this comminution does not primarily serve to separate binder residues from the shaped sand grains, but rather to enlarge the area of attack for the cleaning water as much as possible, in order to accelerate the dissolving of the binder when the foundry sand mixture is mixed with the cleaning water.
  • Foundry sand mix mainly contains coarse fragments, it can accelerate the formation of a purpose in step a)
  • Comminution of the foundry sand mixture is suitable for all devices known from the prior art for this purpose, such as a tuber breaker or the like. Especially when another process section of the
  • Method according to the invention or from a process which is available in the factory in which the method according to the invention is also used, waste heat which would otherwise not be used, it may be expedient with a view to minimizing the effort required for the temperature control provided according to the invention, which Preheat foundry sand mix before mixing with cleaning water.
  • the heating devices provided for heating the cleaning water or the sludge to the respective process temperature can be designed for small outputs and, accordingly, realized and operated at low cost.
  • the contaminated cleaning water from work step b) can be used to heat the Friso water.
  • the contaminated cleaning water can be passed through a heat exchanger, in which heat is transferred from the contaminated cleaning water to fresh cleaning water without the contaminated and fresh cleaning water being mixed.
  • step a) it is also possible to use the contaminated water to run through step a) again.
  • This reuse can be repeated, for example, until the solubility of the binder in the contaminated water is reached, that is to say that enough binder is dissolved in the water that no further binder can be dissolved, or the proportion of
  • Foundry sand mixture pass through a heat exchanger before step a), through which contaminated and still warm cleaning water is passed, separated from the molding sand in working document b), in order to preheat the foundry sand mixture.
  • This variant is particularly expedient if the cleaning water obtained in step b), possibly previously reused several times, is contaminated in such a way that reuse is no longer sensible.
  • the fresh cleaning water supplied in each case can also be provided by means of an additional heat source, for example by means of a
  • preheated foundry sand mix formed a slurry
  • the molding sand freed from the binder and the other residues and obtained from the foundry sand mixture can be dried in the usual way, dusted if necessary and divided into different grain size classes.
  • the molding sand obtained in catfish according to the invention generally has a pH of 9-13. Mold sands with this pH value can be used in molding materials intended for the production of casting cores and casting mold skins use, to which an inorganic binder is added to bind the molding sand. However, the molding sand is suitable for a wider range of
  • molding sand can be subjected to an additional treatment after the removal of the residues of the inorganic binder (step b) ⁇ , according to the invention, in which its pH -Value to values of 5-9, preferably 6.5-8.5, is set, the pH of the molding sand optimally, in particular when the molding sand obtained in working document b) is to be used for molding materials with an organic binder is set to 7-8.
  • the molding sand can be adjusted with a
  • Neutralization solution can be rinsed or wetted.
  • the molding sand obtained in working step b) is strongly basic, are as
  • the molding sand can be used with the
  • the molding sand can go through a rinsing step to remove excess neutralizing solution.
  • the molding sand obtained in step b) and possibly adjusted in terms of its pH can be subjected to mechanical dewatering.
  • the molding sand can be applied to sieves, for example, through the liquid residues present in the molding sand drip while the molding sand grains are retained, or presses, drying belts and the like are used which are available in the prior art for this purpose in order to mechanically expel moisture from a free-flowing mass which is comparable to the molding sand obtained according to the invention.
  • Dewatering can reduce the effort required to dry the molding sand before it is processed into molding material
  • the molding sand obtained according to the invention must be sufficiently dry.
  • the molding sand obtained in step b) can be dried by supplying heat, typical drying temperatures being in the range from 80 to 800 ° C.
  • typical drying temperatures being in the range from 80 to 800 ° C.
  • Drying temperatures of less than 500 * G, in particular 100 - 300 ° C, are suitable, whereby temperatures of 200 - 250 "C are particularly practical.
  • foundry sands are produced which, in addition to a portion that comes from casting cores or molded parts made of molding materials with inorganic binders, also contains a fraction of fragments or grains of casting cores or molded parts that have been molded from a molding material from the molding sand and an organic binder and optionally one or more additives for adjusting the properties of the molding material.
  • the method according to the invention has not been released from the molding sand grains can be eliminated by an annealing treatment in which the molding sand present after step b) is heated so strongly that the organic binder residues burn. Temperatures of 500 ° C or more are required, with a typical temperature window for this Treatment is 500 - 700 C. In the event that the molding sand obtained in step b) is thermally dried, this annealing treatment can also be carried out in the course of the drying step.
  • the molding sand obtained by the preparation according to the invention can be subjected to a classification in which it is divided depending on the size of its grains. At the same time, the molding sand can be dedusted in order to ensure its optimal suitability for molding material production.
  • cast parts not shown here, such as components for vehicles, from a light metal melt, in particular an Ai or Al alloy melt, in a conventional manner with the help from casting molds, also not shown here, are produced using casting technology.
  • casting molds comprise casting cores or shaped files which are formed from a molding material which have been tried and tested in practice
  • Molding sand and an equally proven inorganic binder such as water glass.
  • the binder is activated in the usual way by the application of heat in order to ensure the shape-free cohesion of the grains of the molding sand
  • Another part of the casting molds contains casting cores or molded parts which are formed from a molding compound, the molding sand which has been tried and tested in practice, and an organic binder which has also been tried and tested contain.
  • a reaction medium for example a gas
  • the casting cores or molded parts are destroyed in a known manner by thermal or mechanical treatments.
  • the fragments of molding material and loose molding material grains falling off the casting form a foundry sand mixture G, in which molding sand F, hardened inorganic and organic binders are present, and possibly also combustion recoveries, which are the result of the combustion occurring as a result of the heat supplied during the casting process or the subsequent thermal treatment or decomposition of parts of the binder present in the respective core or molded part.
  • the foundry sand mixture G may also contain conventional additives intended for the production of cores or moldings
  • Molding materials are added in practice, for example to ensure optimal flow behavior during the molding of the respective core or molded part ("core shooting").
  • the FAB consists of fragments or grains that come from molded parts or casting cores made of molding material with an inorganic binder, and a FOB fraction of fragments or grains that come from moldings or
  • Casting cores come from molded material with organic binder, in the in Flg. 1 shown processing process fed.
  • the foundry sand mixture G first passes through one
  • Grain collecting device 1 in which the coarse fragments contained in the foundry sand mixture G are comminuted in a manner known per se until only grains and smaller fragments are left.
  • Heat exchanger preheated foundry sand mixture G is gravity or, for example, by compressed air support in a
  • the foundry sand mixture G is flowed through or stirred, for example with the aid of a fluidized bed or an agitator, with cleaning water RW previously heated, for example, in a water heater, in order to form a slurry S.
  • the slurry S the inorganic binder residues sticking to the grains dissolve in the cleaning water RW.
  • the sludge S formed in the mixing device 2 is circulated intensively in order for the detachment of the inorganic binder and the other
  • Cleaning water RWK is derived from the mixing device 2.
  • the cleaning water RW with the foundry sand mixture G is so intense that the inorganic binder, in particular, essentially completely dissolves in the cleaning water RW within a short time.
  • the inorganic binder in particular, essentially completely dissolves in the cleaning water RW within a short time.
  • Mixing device 2 is 5 - 60 min.
  • the slurry S reaches a rinsing device 3, in which it is rinsed with cleaning water RW, in order to rinse off the inorganic binder residues and other impurities dissolved in the slice S from the molding sand grains from the molding sand grains F of the slice S.
  • the rinsing device 3 can be susgebiklet as a conventional sieving machine, in which the slurry S is placed on a sieve and sprayed with cleaning water RW by means of nozzles arranged above the sieve
  • Contamination contaminated cleaning water RWK is collected and fed to a pre-cleaning device 4, in which the non-soluble
  • a partial stream RWKV of the pre-cleaned contaminated cleaning water RWK can be reused by being supplied to the mixing device 2 as cleaning water RW.
  • the total volume flow of the cleaning water RW supplied to the mixing device 2 can be composed of a partial flow of fresh cleaning water RWF and the partial flow RWKV of the pre-cleaned cleaning water RWV.
  • the total volume flow of the cleaning water RW supplied to the rinsing device 3 can consist of a partial flow of fresh cleaning water RWF and the partial flow RWKV of the pre-cleaned cleaning water RWV as well as a further partial flow RWK '
  • Contaminated cleaning water RWKE which is so heavily contaminated that it can no longer perform a cleaning function, is derived from the process and sent to a separate treatment system.
  • the molding sand F separated from the slurry S in the rinsing device 3 is used for the production of molding material which comprises an organic binder, the molding sand F passes through a treatment device 5 in which it is wetted with an acidic neutralizing solution NL in order to maintain its pH Set the value to an optimal value of 7-8 for this purpose. Subsequently, the molding sand F thus adjusted with regard to its pH value is rinsed in a rinsing device 6 with fresh cleaning water RWF in order to remove excess neutralizing solution HL. The resulting cleaning water RWN contaminated with the neutraizing solution is collected and disposed of.
  • the adjustment of the pH value in the treatment device 5 and the subsequent rinsing in the rinsing device 8 can be skipped if the molding sand F is intended exclusively for the production of molding material which comprises an inorganic binder.
  • the molding sand F still loaded with cleaning water RW, becomes one after rinsing in the rinsing device 3 or the optionally passed through stations s treatment device 8 and rinsing device 6 "
  • Dewatering device 7 transported, in which dewatering is carried out by mechanical means.
  • the dewatering machine 7 can be used as a screening machine known for this purpose in the prior art
  • Vacuum belt dryer or configured as a press.
  • Cleaning water RWK is fed to the rinsing device 3, for example, as a further partial stream of the cleaning water RW fed there.
  • the mechanically dewatered molding sand F is fed to a drying device 8, which is a
  • Rotary kiln, a belt dryer or the like can act in the event that the foundry sand mixture G used a share in
  • Drying takes place, set to> 500 - 700 ° C, so that the organic still adhering to the corresponding portion of the molding sand F.
  • the thermal drying can be carried out at temperatures in the range from 1 ⁇ - 300 ° C.
  • the water vapor generated during thermal drying is collected, condensed and fed into the process as fresh cleaning water RWF. Thereby, the fresh obtained in the thermal drying forms
  • Cleaning water RWF for example, also a partial flow of the cleaning water RW fed into the rinsing device 3.
  • the molding sand F passes through a dedusting device 9, in which fine dust FS present in the molding sand F is separated from the remaining grains of the molding sand F.
  • the fine dust FS can no longer be used for casting purposes and is therefore deposited in the usual way or used for another purpose.
  • the dedusting device 9 is based, for example, on the principle of current classification, in which as
  • Separation medium air is used (so-called “wind sifting”).
  • the Luit used here can be reused or released into the environment.
  • the dedusted molding sand F finally reaches a classification device 10, in which the molding sand F corresponds to at least two molding sand classes is subdivided into at least two molding sand subsets Fk, Fm, of which one molding sand subset Fk comprises the part of molding sand F whose grains do not exceed a certain limit size, while the other
  • Molding sand partial quantity Fm contains the part of the molding sand F whose grains have a size which is at least equal to this limit size.
  • Classification step can also be carried out in combination with dedusting.
  • fluid pools are usually used, in which the molding sand F is fed in from above, by means of one attached to the bottom
  • the grain classes are on
  • Cleaning water RWK or the cleaning water RW formed therefrom if necessary by a mixture can, if necessary, be preheated via heat exchangers, not shown here, in which in the
  • process according to the invention itself or waste heat falling off in other processes is used to heat the respective cleaning water RWF, RWK, RW to an optimum temperature for the respective process step.
  • Cleaning water RWF, the contaminated cleaning water RWK, the pre-cleaned contaminated cleaning water RWKV, the Neutralization solution NL and the cleaning water contaminated with eutralization solution RWL are shown in dashed lines.
  • New molding material FA which contains inorganic binder
  • new molding material FO which contains organic binder
  • FK molding sand partial quantities
  • Cores or molds !! ⁇ for casting molds can be manufactured in a conventional manner from the molding materials FA, FO.
  • RVYN cleaning water contaminated with removetraization
  • RW RWKV "partial flow of pre-cleaned contaminated cleaning water RWKV" partial flow of pre-cleaned contaminated cleaning water

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Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur kosteneffektiven, ressourcensparenden und hoch produktiven Rückgewinnung von Formsand (F) aus einer Gießereisandmischung (G) zur Verfügung, die mindestens einen Anteil (FAB) an Formstoffbruchstücken oder losen Formstoffkörnern umfasst, die bei der Entformung eines Gussteils aus einer Gießform in Folge der Zerstörung von das Gussteil abbildenden Gießkernen oder Formteilen anfällt, weiche aus dem Formsand (F) sowie einem anorganischen Binder und optional einem oder mehreren Additiven zur Einstellung der Eigenschaften des Formstoffs geformt worden sind, wobei das Verfahren die Arbeitsschritte a) Vermischen der Gießereisandmischung (G) mit Reinigungswasser (RW) zu einer Schlemme (S), um die in der Gießereisandmischung (G) enthaltenen anorganischen Binderreste (AB) sowie optional vorhandenen Additive von dem Formsand (F) zu lösen und aus der Gießereisandmischung (G) auszuspülen, und b) Trennen des mit den anorganischen Binderresten (AB) kontaminierten Reinigungswasser (RWK) von dem in der Schlemme (S) enthaltenen Formsand (F), umfasst, und wobei die Prozesstemperatur der aus dem Reinigungswasser und der Gießereisandmischung (G) gebildeten Schlemme (S) (Arbeitsschritt a)) 50 - 200 °C beträgt.

Description

Verfahren zur Aufbereitung einer Gießereisandmischung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Formsand aus einer Gießereisandmischung, die mindestens einen Anteil an
Formstoffbruchstücken oder losen Formstoffkörnern umfasst, die bei der Entformung eines Gussteils aus einer Gießform in Folge der Zerstörung von das Gussteil abbildenden Gießkernen oder Formteilen anfällt, welche aus dem Formsand (F) sowie einem anorganischen Binder und optional einem oder mehreren Additiven zur Einstellung der Eigenschaften des Formstoffs geformt worden sind. Bei diesem Verfahren wird die Gießereisandmischung mit Reinigungswasser zu einer Schlemme vermischt, um die in der
Gießereisandmischung enthaltenen anorganischen Binderreste sowie optional vorhandenen Additive von dem Formsand zu lösen und aus der
Gießereisandmischung auszuspülen. Anschließend wird das mit den anorganischen Binderresten kontaminierte Reinigungswasser von dem in der Schlemme enthaltenen Formsand getrennt.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der WO 2007/082747 A1 bekannt, wobei sich dieses Verfahren insbesondere zur Aufbereitung von Gießereisandmischungen eignen soll, in denen ein anorganischer Binder, insbesondere ein Wasserglasbinder, vorhanden ist. Bei dem bekannten Verfahren werden in einem ersten Schrift die beim Entformen eines Gussteils aus einer so genannten„verlorenen“, d.h. beim Entformen zerstörten Form anfallenden Gießkerne oder Formteile mechanisch zerkleinert. Aus den zerkleinerten Bruchstücken wird durch Zugabe von Wasser eine Suspension gebildet. Darauf folgt eine Separierung der Bestandteile der Suspension. Aus dem bei der Separation erhaltenen Formsand wird eine neue gebrauchsfertige Kern- oder Formsandmischung bereitgestellt. Die zuerst erfolgende
Zerkleinerung der Kern- und Formfeilbruchstücke soll dabei dazu dienen, Verunreinigungen, die an den Formsandkörnern, aus denen die betreffenden Kerne und Formteile gebildet waren, haften, möglichst weitgehend von den Formsandkörnern zu trennen. Indem anschließend den so zerkleinerten
Bruchstücken Wasser zugeführt wird, sollen sich die enthaltenen
Verunreinigungen entfernen lassen und die einzelnen Bestandteile der
Mischung ihrer jeweils vorgesehenen Weiterverarbeitung zuführen lassen.
Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik hat sich die Aufgabe ergeben, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich eine
Aufbereitung von Gießereisandmisehungen der eingangs angegebenen Art für eine Weiterverwendung kosfeneffektlv, ressourcensparend und mit erhöhter Produktivität durchführen lässt
Die Erfindung hat diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene
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In Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Rückgewinnung von Formsand aus einer Gießereisandmischung, die mindestens einen Anteil an Formstoffbruchstücken oder losen Formstoffkörnern umfasst, die bei der Entformung eines Gussteils aus einer Gießform in Folge der Zerstörung von das Gussteil abbildenden Gießkernen oder Formteilen anfällt, welche aus dem Formsand sowie einem anorganischen Binder und optional einem oder mehreren Additiven zur
Einstellung der Eigenschaften des Formstoffs geformt worden sind, wobei das Verfahren die Ärbeitssch rite a) Vermischen der Gießereisandmischung mit Reinigungswasser zu einer Schlemme, um die in der Gießereisandmischung enthaltenen anorganischen Binderreste sowie optional vorhandenen Additive von dem Formsand zu lösen und aus der Gießereisandmischung auszuspülen, und b) Trennen des mit den anorganischen Binderresten kontaminierten
Reinigungswassers von dem in der Schlemme enthaltenen Formsand, umfasst.
Erfindungsgemäß beträgt nun die Prozessfemperatur der aus dem
Reinigungswasser und der Gießereisandmischung gebildeten Schlemme im Arbeitsschritt a) 50 - 200 °C.
Überraschend hat sich gezeigt, dass sich durch Einstellung einer deutlich gegenüber der Raumtemperatur erhöhten Prozesstemperat r der in einer erfindungsgemäß aufzubereitenden Gießereisandmischung enthaltene
anorganische Binder weitestgehend vollständig in dem zugeführten
Reinigungswasser lösen lässt. Dieser Effekt setzt nach den der Erfindung zu Grunde liegenden Erkenntnissen ein, wenn die Prozesstemperatur der
Schlemme im Arbeitsschritt a) mindestens 50 °G beträgt, wobei eine
Prozesstemperatur von mindestens 70 °C, insbesondere mindestens 80 °C, in der Praxis sich besonders günstig auf die Produktivität und die Vollständigkeit der Ablösung des anorganischen Binders von dem Formsand auswirkt.
Temperaturen von bis zu 120 °C, insbesondere bis zu 100 , haben sich dabei im Hinblick auf den erforderlichen Energieeinsatz und die Anforderungen, die von der benötigten Aniagentechnik zu erfüllen sind, als besonders vorteilhaft erwiesen.
Das durch die Erfindung vorgegebene Temperaturfenster ist dabei so
eingestellt, dass sich die Aufbereitung der Gießereisandmischung in einen wasser- und energiesparenden Kreislauf einbinden lässt. Die Erfindung erlaubt es dabei, die Prozessfemperatur und die Prozesszeiten so aufeinander ahzustimmen, dass bei minimalen Kosten eine effektive
Aufbereitung des anfallenden Gießereisandes möglich ist. So haben praktische Erprobungen gezeigt, dass bei Prozesstemperaturen, die in einem
Temperaturfenster von 80 - 100 liegen, die Trennung des Formsands von dem anorganischen Binder in besonders kurzen Prozesszeiten erfolgen kann. So lässt sich das Durchmischen der Gießereisandmischung mit dem
Reinigungswasser unter Ausbildung einer Schlemme und damit
einhergehendes Lösen und Ausspülen der anorganischen Binderreste
(Arbeitsschritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens) typischerweise innerhalb von 5 min - 80 min erledigen
Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren kann es zweckmäßig sein, die in der Gießereisandmischung enthaltenen For stoffbruchstücke vor dem Vermischen mit dem Reinigungswasser in einer Zerkleinerungseinrichtung mechanisch zu zerkleinern. Allerdings dient diese Zerkleinerung nicht an erster Stelle der Abtrennung von Binderresten von den Formsandkörnern, sondern dazu, die Angriffsfläche für das Reinigungswasser möglichst zu vergrößern, um bei der Vermischung der Gseßereisandmischung mit dem Reinigungswasser das Inlösunggehen des Binders zu beschleunigen.
Im Fall, dass die für die erfindungsgemäße Aufbereitung vorgesehene
Gießereisandmischung überwiegend grobe Bruchstücke beinhaltet, kann es zur Beschleunigung des im Arbeitsschritt a) bezweckten Entstehens einer
Schlemme vorteilhaft sein, die in der Gießereisandmischung enthaltenen Formstoffbruchstücke vor dem Vermischen mit dem Reinigungswasser
(Arbeitsschritt a)) mechanisch kornzuvereinzeln. Für die mechanische
Zerkleinerung der Gießereisandmischung eignen sich alle aus dem Stand der Technik für diesen Zweck bekannten Einrichtungen, wie beispielsweise ein Knollenbrecher oder desgleichen. nsbesondere dann, wenn aus e nem anderen Prozessabschnitt des
erfindungsgemäßen Verfahrens oder aus einem Prozess, der im Werk, in dem auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt, Abwärme zur Verfügung steht, die andernfalls ungenutzt bliebe, kann es im Hinblick auf die Minimierung des für die erfindungsgemäß vorgesehene Temperierung erforderlichen Aufwands zweckmäßig sein, die Gießereisandmischung vor der Vermischung mit dem Reinigungswasser vorzuerwärmen. Auf diese Weise können die für die Erwärmung des Reinigungswassers oder der Schlemme auf die jeweilige Prozesstemperatur vorgesehenen Heizeinrichtungen für kleine Leistungen ausgelegt und dementsprechend geringen Kosten verwirklicht und betrieben werden.
So kann beispielsweise das aus dem Arbeitsschritt b) stammende kontaminierte Reinigungswasser zur Erwärmung des Frisohwassers eingesetzt werden.
Hierzu kann das kontaminierte Reinigungswasser durch einen Wärmetauscher geleitet werden, in dem vom kontaminierten Reinigungswasser Wärme auf frisches Reinigungswasser übertragen wird, ohne dass es zur Vermischung von kontaminiertem und frischem Reinigungswasser kommt.
Abhängig von dem Verschmutzungsgrad des kontaminierten
Reinigungswassers ist es auch möglich, das kontaminierte Wasser für einen erneuten Durchlauf des Arbeitsschritts a) zu nutzen. Diese Wiederverwendung kann beispielsweise wiederholt werden, bis die Löslichkeit des Binders im kontaminierten Wasser erreicht ist, also im Wasser so viel Binder gelöst ist, dass kein weiterer Binder mehr gelöst werden kann, oder der Anteil an
Schwebstoffen überwiegt, also die Belastung des Wassers mit darin
transportierten Fremdkörpern so stark angestiegen ist, dass beim Spülen des Formsands mit dem kontaminierten Wasser keine Reinigungswirkung mehr erzielt wird. Soll eine Vermischung der aufzubereitenden Gießereisandmischung mit kontaminiertem Reinigungswasser vermieden werden, so kann die
Gießereisandmischung vor dem Arbeitsschritt a) einen Wärmetauscher durchlaufen, durch den von dem Formsand in Arbeitsschrift b) getrenntes kontaminiertes und noch warmes Reinigungswasser geleitet wird, um die Gießereisandmischung vorzuerwärmen. Diese Variante ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn das im Arbeitsschritt b) erhaltene, gegebenenfalls zuvor mehrfach wiederverwendete Reinigungswasser so kontaminiert ist, dass eine erneute Wiederverwendung nicht mehr sinnvoll ist.
Auch im Fall der Wiederverwendung von kontaminiertem Reinigungswasser kann es erforderlich sein, frisches Reinigungswasser im Arbeitsschritt a) zuzuführen, um den erforderlichen Volumensfrem an Reinigungswasser bereitzustellen.
Erforderlichenfalls kann das jeweils zugeführte frische Reinigungswasser auch mittels einer zusätzlichen Wärmequelle, wie zum Beispiel mittels eines
Durchlauferhitzers oder desgleichen, so erwärmt werden, dass die im
Arbeitsschrift a) durch Vermischen mit der jeweils optional ebenfalls
vorgewärmten Gießereisandmischung gebildete Schlemme eine
Prozesstemperatur erreicht, die im erfindungsgemäß vorgeschriebenen Bereich liegt.
Nach dem Separierschrit (Arbeitsschrift b)) kann der von dem Binder und den anderen Rückständen befreite, aus der Gießereisandmischung gewonnene Formsand in üblicher Weise getrocknet, erforderlichenfalls entstaubt und in verschiedene Korngrößenklassen aufgeteilt werden.
Der in erfindungsgemäßer Welse erhaltene Formsand weist in der Regel einen pH-Wert von 9 - 13 auf. Formsande mit diesem pH-Wert lassen sich zwar in für die Herstellung von Gießkernen und Gießformfellen bestimmten Formstoffen verwenden, denen ein anorganischer Binder zum Binden des Formsands zugegeben ist Soii der Formsand jedoch für eine breitere Palette von
Anwendungen genutzt werden können, insbesondere solchen, bei denen Formstoffe mit organischen Bindern bereitgestellt werden sollen, so ist es zweckmäßig, den Formsand nach der erfindungsgemäß vorgesehenen Abtrennung der Reste des anorganischen Binders (Arbeitsschritt b)} einer zusätzlichen Behandlung zu unterziehen, bei der sein pH-Wert auf Werte von 5 - 9, vorzugsweise 6,5 - 8,5, eingestellt wird, wobei insbesondere dann, wenn der im Arbeitsschrift b) gewonnene Formsand für Formstoffe mit einem organischen Binder verwendet werden soll, der pH-Wert des Formsands optimalerweise auf 7 - 8 eingestellt wird. ie Einstellung seines pH-Werts kann der Formsand mit einer
Neutralislefungslosung gespült oder benetzt werden. Im Fall, dass der im Arbeiisschrilt b) erhaltene Formsand stark basisch ist, sind als
NeutralisierungsSösung wasserverdünnte Säuren, wie beispielsweise wasserverdünnte Salzsäure. Schwefelsäure oder organische Säuren
(Kohlensäure, Gitronensäure), geeignet. Darüber hinaus können zur
Neutralisierung auch Fuffersubstanzen wie zum Beispiel Carbonatpuffer (z.B.:
Figure imgf000009_0001
Zum Einsteifen des pH-Werts kann der Formsand mit der
Neutralisierungslösung verrührt werden. Hierzu stehen «m Markt erhältliche Rühreinrichtungen und desgleichen zur Verfügung.
Nach der Einstellung des pH-Werts kann der Formsand einen Spülschritt durchlaufen, um überschüssige Neutralisierungsiösung zu entfernen.
Der im Arbeitsschritt b) erhaltene und gegebenenfalls hinsichtlich seines pH Werts eingestellte Formsand kann einer mechanischen Entwässerung unterzogen werden. Hierzu kann der Formsand beispielsweise auf Siebe aufgegeben werden, durch die im Formsand vorhandene Flüssigkeitsreste tropfen, während die Formsandkörner zurückgehalten werden, oder es werden Pressen, Trocknungsbänder und desgleichen eingesetzt, die i Stand der Technik für diesen Zweck zur Verfügung stehen, um Feuchtigkeit aus einer rieselfähigen Masse, die mit dem erfindungsgemäß erhaltenen Formsand vergleichbar ist, mechanisch auszutreiben. Durch die mechanische
Entwässerung kann der Aufwand reduziert werden, der erforderlichenfalls für die Trocknung des Formsands vor seiner Weiterverarbeitung zu Formstoff aufgewendet werden muss
Um zu Formstoff verarbeitet werden zu können, muss der erfindungsgemäß erhaltene Formsand ausreichend trocken sein. Hierzu kann der im Arbeitsschritt b) erhaltene Formsand durch Wärmezufuhr getrocknet werden, wobei typische Trocknungstemperaturen im Bereich von 80 - 800 CC liegen. Im Fall, dass der Formsand aus einer Gießereisandmischung gewonnen worden ist, die aus Gießkernen und -formteilen besteht, welche ausschließlich aus Formstoff geformt worden sind, der einen anorganischen Binder enthielt, sind
Trocknungstemperaturen von weniger als 500 *G, insbesondere 100 - 300 °C, geeignet, wobei Temperaturen von 200 - 250 "C besonders praxisgerecht sind.
In vielen Gießereibetrieben fallen jedoch Gießereisande an, bei denen neben einem Anteil, der von Gießkernen oder -formteilen aus Formstoffen mit anorganischen Bindern stammt, auch ein Anteil an Bruchstücken oder Körnern von Gießkernen oder Formteilen enthalten ist, die aus einem Formstoff geformt worden sind, dar aus dem Formsand sowie einem organischen Binder und optional einem oder mehreren Additiven zur Einstellung der Eigenschaften des Formstoffs geformt worden sind. Die Reste des organischen Binders, die über die erfindungsgemäß durchgeführten Ärbeitssch ritte a) und b) des
erfindungsgemäßen Verfahrens nicht von den Formsandkörnern gelöst worden sind, können durch eine Glühbehandlung beseitigt werden, bei der der nach dem Arbeitsschritt b) vorliegende Formsand so stark erwärmt wird, dass die organischen Binderreste verbrennen. Hierzu sind Temperaturen von 500 °C oder mehr erforderlich, wobei ein typisches Temperaturfenster für diese Behandiung bei 500 - 700 C liegt. Dabei kann Im Fall, dass eine thermische Trocknung des im Arbeitsschritt b) erhaltenen Formsands durchgeführt wird, diese Glühbehandlung auch im Zuge des Trocknungsschritts absolviert werden.
Schließlich kann der durch die erfindungsgemäße Aufbereitung erhaltene Formsand einer Klassierung unterzogen werden, bei der er abhängig von der Größe seiner Körner aufgeteilt wird. Gleichzeitig kann eine Entstaubung des Formsands erfolgen, um seine optimale Eignung für die Formstofferzeugung zu gewährleisten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiei zeigenden Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch einen Arbeitsablauf bei der Aufbereitung einer Gießereisandmischung, wie sie typischerweise in einem Gießbetrieb auftritt, in dem aus einer Leichtmetailschmelze, insbesondere einer Ai- oder Al- Legierungsschmelze, hier nicht dargestellte Gussteile, wie Komponenten für Fahrzeuge, in konventioneller Weise mit Hilfe von hier ebenfalls nicht gezeigten Gießformen gießfechnisch erzeugt werden.
Ein Teil der Gießformen umfasst dabei Gießkerne oder Formfeile, die aus einer Formstoffmasse geformt sind, die einen in der Praxis hierfür bewährten
Formsand und einen ebenso bewährten anorganischen Binder, beispielsweise Wasserglas, enthalten. Im Zuge der Herstellung des jeweiligen Gießkerns oder Formteiis wird der Binder in der üblichen Weise durch Wärmezufuhr aktiviert, um den formfesien Zusammenhalt der Körner des Formsands zu
gewährleisten.
Ein anderer Teil der Gießformen enthält dagegen Gießkerne oder Formteile, die aus einer Formsioffmasse geformt sind, die einen in der Praxis hierfür bewährten Formsand und einen ebenso bewährten organischen Binder enthalten. Im Zuge der Herstellung des jeweiligen Gießkerns oder Formteils wird dur ob Zufuhr eines Reaktionsmediums, beispielsweise eines Gases, eine chemische Reaktion des Binders bewirkt, durch die der Binder seine
verfestigende Wirkung entfaltet und den formfesten Zusammenhalt der Körner des Formsands gewährleistet.
Beim Entformen der Gussteile werden die Gießkerne oder Formteile in bekannter Weise durch thermische oder mechanische Behandlungen zerstört. Die dabei von dem Gussteil abfallenden Formstoffbruchstücke und losen Formsfoffkörner bilden eine Gießereisandmischung G, in der Formsand F, ausgehärteter anorganischer und organischer Binder sowie möglicherweise auch Verbrennungsrücksfinde vorhanden sind, die das Resultat der in Folge der Wärmezufuhr während des Gießvorgangs oder der anschließenden thermischen Behandlung eintretenden Verbrennung oder Zersetzung von Teilen des im jeweiligen Kerns oder Formteils vorhandenen Binders sind. Ebenso können in der Gießereisandmischung G auch noch übliche Additive vorhanden sein, die zur Herstellung von Kernen oder Formteilen vorgesehenen
Formstoffmassen in der Praxis zugegeben werden, um beispielsweise ein optimales Fließverhalten während des Formens des jeweiligen Kerns oder Formteils („Kernschießen“) zu sichern.
Zur Rückgewinnung des Formsands aus der Gießereisandmischung G wird die aus einem Anteil FAB von Bruchstücken oder Körnern, die von Formteiien oder Gießkernen aus Formstoff mit anorganischem Binder stammen, und einem Anteil FOB von Bruchstücken oder Körnern, die von Formtellen oder
Gießkernen aus Formstoff mit organischem Binder stammen, in den in Flg. 1 dargestellten Aufbereitungsprozess eingespeist.
Dabei durchläuft die Gießereisandmischung G zunächst eine
Kornvereinzeiungseinrichtung 1 , in der die in der Gießereisandmischung G enthaltenen groben Bruchstücke in an sich bekannter Weise zerkleinert werden, bis nur noch Körner und kleinere Bruchstücke vorliegen. Die kornvereinzelte und optional in einem hier nicht dargestellten
Wärmetauscher vorgewärmte Gießereisandmischung G wird mit Hilfe der Schwerkraft oder beispielsweise durch Druckluftunterstützung in eine
Mischeinrichtung 2 eingebracht.
In der Mischeinrichtung 2 wird die Gießereisandmischung G beispielsweise mit Hilfe einer Wirbelschicht oder eines Rührwerks mit zuvor beispielsweise in einem Durchlauferhitzer erwärmtem Reinigungswasser RW durchströmt oder verrührt, um eine Schlemme S zu bilden. In der Schlemme S lösen sich die an den Körnern klebenden anorganischen Binderreste im Reinigungswasser RW. Die in der Mischeinrichtung 2 gebildete Schlemme S wird intensiv umgewälzt, um für eine die Ablösung des anorganischen Binders und der sonstigen
Verunreinigungen unterstützende Turbulenz zu sorgen. Erforderlichenfalls wird Wärme zugeführt, um die Schlemme S auf eine Prozesstemperatur zu bringen, die im optimalen Bereich von 80 · 100 C'C liegt. Überschüssiges, mit
anorganischen Binderresten und sonstigen Verschmutzungen, wie
Formstoffadditiven und Verbrennungsrückständen, kontaminiertes
Reinigungswasser RWK wird aus der Mischeinrichtung 2 abgeleitet.
Durch die erhöhte Prozesstemperatur verläuft die Vermischung des
Reinigungswassers RW mit der Gießereisandmischung G so intensiv, dass sich insbesondere der anorganische Binder innerhalb kurzer Zeit im Wesentlichen vollständig in dem Reinigungswasser RW löst. Gleichzeitig werden die
Figure imgf000013_0001
dem Reinigungswasser RW aus der Gießereisandmischung G aufgenommen. Die hierzu vorgesehenen Verweilzeiten der Schlemme S in der
Mischeinrichtung 2 betragen 5 - 60 min.
Von der Mischeinrichtung 2 gelangt die Schlemme S in eine Spüleinrichtung 3, in der sie mit Reinigungswasser RW gespült wird, um die in der Schlemme S von den Formsandkörnern gelösten anorganischen Binderreste und sonstigen Verunreinigungen von den Formsandkörnern F der Schlemme S abzuspülen. Die Spüieinrichtung 3 kann als konventionelle Siebmaschine susgebiklet sein, bei der die Schlemme S auf ein Sieb gegeben und mit Reinigungswasser RW besprüht wird, dass mittels oberhalb des Siebs angeordneter Düsen
ausgebracht wird.
Das dabei entstehende, mit anorganischen Binderresten und sonstigen
Verschmutzungen kontaminierte Reinigungswasser RWK wird aufgefangen und einer Vorreinigungseinrichtung 4 zugeführt, in der die nicht löslichen
anorganischen Binderreste von dem kontaminierten Reinigungswasser RWK abgetrennt werden. Ebenso wird das aus der ivlischeinrichtüng 2 abgeleitete überschüssige kontaminierte Reinigungswasser RWK der
Vorreinigungseinriehtung 4 zugeführt. Ein Teiistrom RWKV des vorgereinigten kontaminierten Reinigungswassers RWK kann wiederverwendet werden, indem es als Reinigungswasser RW der Mischeinrichtung 2 zugetührt wird. Dabei kann sich der Gesamtvolumenstrom des der Mischeinrichtung 2 zugeführten Reinigungswassers RW aus einem Teilstrom von frischen Reinigungswasser RWF und dem Teiistrom RWKV des vorgereinigten Reinigungswassers RWV zusammensetzen.
Genauso kann ein anderer Teiistrom RWKV' des vorgereinigten kontaminierten Reinigungswassers RWK zum Spülen der Schlemme S der Spüleinrichtung 3 zugeführt werden. Auch hier kann sich der Gesamtvolumenstrom des der Spüleinrichtung 3 zugeführten Reinigungswassers RW aus einem Teiistrom von frischen Reinigungswasser RWF und dem Teiistrom RWKV des vorgereinigten Reinigungswassers RWV sowie einem weiteren Teiistrom RWK' von
kontaminiertem Reinigungswasser RWK zusammensetzen, das aus einem oder mehreren der nachfolgend erläuterten Prozessschrifte stammt.
Kontaminiertes Reinigungswasser RWKE, das so stark verschmutzt ist, dass es keine Reinigungsfunktion mehr übernehmen kann, wird aus dem Prozess abgeleitet und einer separaten Aufbereitung zugeführt. Sol! der in der Spüleinrichtung 3 aus der Schlemme S abgeirennte Formsand F für die Herstellung von Formstoff verwendet werden, der einen organischen Binder umfasst, so durchläuft der Formsand F eine Behandlungseinrichtung 5, in der er mit einer säurehaltigen Neutralisierungslösung NL benetzt wird, um seinen pH-Wert auf einen für diesen Zweck optimalen Wert von 7 - 8 einzustellen. Anschließend wird der so hinsichtlich seines pH-Werts eingestellte Formsand F in einer Spüleinrichtung 6 mit frischem Reinigungswasser RWF gespült, um überschüssige Neutraiisierungslösung HL zu entfernen. Das dabei anfallende, mit Neutraiisierungslösung kontaminierte Reinigungswasser RWN wird aufgefangen und entsorgt.
Die Einstellung des pH-Wertes in der Behandlungseinrichtung 5 und das anschließende Spülen in der Spüleinrichtung 8 können übersprungen werden, wenn der Formsand F ausschließlich für die Herstellung von Formstoff bestimmt ist, der einen anorganischen Binder umfasst.
Der noch mit Reinigungswasser RW beladene Formsand F wird nach dem Spülen in der Spüleinrichtung 3 oder den optional durchlaufenen Stationen ,sBehandlungseinrich!ung 8 und Spüleinrichtung 6" zu einer
Entwässerungseinrichtung 7 transportiert, in der eine Entwässerung mit mechanischen Mitteln durchgeführt wird. Die Entwässerungsmaschine 7 kann als für diese Zwecke im Stand der Technik bekannte Siebmaschine, als
Vakuumbandtrockner oder als Presse ausgestaltet sein. Durch die
mechanische Entwässerung wird die Feuchtigkeit des Formsands F soweit reduziert, dass bei der anschließenden thermischen Trocknung deutlich weniger Energie zum Erreichen des geforderten Trocknungsgrads benötigt wird.
Das bei der mechanischen Entwässerung anfallende kontaminierte
Reinigungswasser RWK wird beispielsweise der Spüleinrichtung 3 als ein weiterer Teifstrom des dort eingespeisten Reinigungswassers RW zugeführt. Für die thermische Trocknung wird der mechanisch entwässerte Formsand F einer Trocknungseinrichtung 8 zugeführt, bei der es sich um einen
Drehrohrofen, einen Bandtrockner oder desgleichen handeln kann im Fall, dass die eingesetzte Gießereisandmischung G einen Anteil an
Formstoffbruchstücken und -körnern umfasst, die organische Binder oder Binderreste enthalten, wird die Temperatur Tw, bei der die thermische
Trocknung stattfindet, auf >500 - 700 °C eingestellt, so dass die an dem entsprechenden Anteil des Formsands F noch haftenden organischen
Binderreste verbrennen.
Enthält dagegen der Formsand F keine organischen Binderbestandteile mehr, so kann die thermische Trocknung bei Temperaturen durchgeführt werden, die im Bereich von 1ÖÖ - 300 °C liegen.
Der bei der thermischen Trocknung anfallende Wasserdampf wird aufgefangen, kondensiert und als frisches Reinigungswasser RWF in den Prozess zugeführt. Dabei bildet das bei der thermischen Trocknung gewonnene frische
Reinigungswasser RWF beispielsweise ebenfalls einen Teilstrom des in die Spüleinrichtung 3 eingespeisten Reinigungswassers RW.
Nach dem thermischen Trocknen in der Trocknungseinrichtung 8 durchläuft der Formsand F eine Entstaubungseinrichtung 9, in der in dem Formsand F vorhandener Feinstaub FS von den restlichen Körnern des Formsands F abgetrennt wird. Der Feinstaub FS kann nicht mehr für gießtechnische Zwecke verwendet werden und wird daher in üblicher Weise deponiert oder einer anderen Verwendung zugeführt. Die Entstaubungseinrichtung 9 basiert beispielsweise auf dem Prinzip des Stromklassierens, bei dem als
Trennmedium Luft eingesetzt wird (so genanntes "Windsichten”). Die hierbei eingesetzte Luit kann wiederverwendet oder in die Umwelt abgegeben werden.
Der entstaubte Formsand F gelangt schließlich in eine Klassierungseinrichtung 10, in der der Formsand F entsprechend mindestens zweier Formsandklassen in mindestens zwei Formsandteilmengen Fk, Fm unterteilt wird, von denen die eine Formsandteilmenge Fk den Teil des Formsands F umfasst, dessen Körner eine bestimmte Grenzgröße nicht überschreiten, während die andere
Formsandteilmenge Fm den Teil des Formsands F enthält, dessen Körner eine Größe besitzen, die mindestens gleich dieser Grenzgröße ist. Der
Klassierungsschritt kann auch mit der Entstaubung kombiniert durchgeführt werden. Dazu werden üblicherweise Fluidbecken verwendet, in denen der Formsand F von oben zugeführt, durch eine am Boden angebrachte
Sinterplatte mit Luft durchströmt und mithilfe von Unwucht-Motoren in Vibration gesetzt wird. Gleichzeitig wird der Feinstaub FS mittels der Luft über eine Absaugeinricbtung abtransportiert. Die Kornklassen werden an
gegenüberliegenden Enden des Beckens abgezogen. Die feineren Anteile steigen höher und müssen eine Barriere überwinden. Die groben Anteile steigen nicht so hoch und werden daher unter einer Barriere abgezogen.
Das in dem erfindungsgemäßen Aufbereitungsprozess benötigte frische
Reinigungswasser RWF und wiederverwendete kontaminierte
Reinigungswasser RWK bzw. das daraus gegebenenfalls durch Mischung gebildete Reinigungswasser RW kann erforderlichenfalls über hier nicht gezeigte Wärmetauscher vorgewärmt werden, bei denen in dem
erfindungsgemäßen Prozess selbst oder in anderen Prozessen abfallende Abwärme genutzt wird, um das jeweilige Reinigungswasser RWF, RWK, RW auf eine für den jeweiligen Prozessschritt optimale Temperatur zu erwärmen.
In Fig. 1 ist der Prozesslauf, dem die Gießereisandmischung G, die daraus gebildete Schmelze S sowie der daraus enthaltene Formsand F folgen, in durchgezogenen Linien dargestelit.
Dagegen ist der Lauf des Reinigungswassers RW, des frischen
Reinigungswassers RWF, des kontaminierten Reinigungswassers RWK, des vorgereinigten kontaminierten Reinigungswassers RWKV, der Neutralisierungslösung NL und des mit eutralisierungslösung kontaminierten Reinigungswassers RWL in gestrichelten Linien dargesieilt.
Aus den nach der Klassierung erhaltenen Formsandteilmengen FK, FM wird durch Mischung mit organischem Binder oder anorganischem Binder sowie den jeweils erforderlichen Additiven neuer Formstoff FA, der anorganischen Binder enthält, und neuer Formstoff FO hergestellt, der organischen Binder enthält.
Aus den Formstoffen FA, FO lassen sich in konventioneller Weise Kerne oder Formte!!© für Gießformen hersteilen.
BEZÖGSZEICHE
KomvereinzeSungseinrichtung
ischeinrichtung
3 Spüieinrichtung
Vorreinigungseinrichtung
Behandlungseinrichtung
Spüleinrichtung
mechanische Entwässerungseinrichtun·
Figure imgf000019_0001
9 ntstaubungseinrichtung
ö Kiassierungseinrichtunq
F Formsand
FÄ neuer Formstoff, der anorganischen Binder enthält
FAB Anteil von Bruchstücken oder Körnern mit anorganischem Binder an der Gießereisandmischung G
FK,FM Formsandteilmengen
FG neuer Formstoff, der organischen Binder enthält
FOB Anteil von Bruchstücken oder Körnern mit anorganischem Binder an der Gießereisandmischung G
FS Felnsfaub
G Gießereisandmischung
NL Neutralisierungslösung
RW Reinigungswasser
RWKE zu entsorgendes kontaminiertes Reinigungswasser RW
RWF frisches Reinigungswasser
RVYK kontaminiertes Reinigungswasser
RVYN mit Meutraiisierungsiosung kontaminiertes Reinigungswasser RW RWKV" Teälstrom des vorgereinigten kontaminierten Reinigungswassers RWKV" Teilstrom des vorgereinigten kontaminierten Reinigungswassers
S Schlemme

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Formsand (F) aus einer
Gießereisandmischung (G), die mindestens einen Anteil (FAB) an Formstoffbruchstücken oder losen Formstoffkörnern umfasst, die bei der Entformung eines Gussteils aus einer Gießform in Folge der Zerstörung von das Gussteil abbildenden Gießkernen oder Formteilen anfällt, welche aus dem Formsand (F) sowie einem anorganischen Binder und optional einem oder mehreren Additiven zur Einstellung der
Eigenschaften des Formstoffs geformt worden sind, wobei das Verfahren die Arbeitsschritte
a) Vermischen der Gießereisandmischung (G) mit Reinigungswasser (RW) zu einer Schlemme (S), um die in der Gießereisandmischung (G) enthaltenen anorganischen Binderreste (AB) sowie optional vorhandenen Additive von dem Formsand (F) zu lösen und aus der Gießereisandmischung (G) auszuspülen,
und
b) Trennen des mit den anorganischen Binderresten kontaminierten Reinigungswassers (RWK) von dem in der Schlemme (S) enthaltenen Formsand (F),
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
die Prozesstemperatur der aus dem Reinigungswasser und der
Gießereisandmischung (G) gebildeten Schlemme (S) (Arbeitsschritt a)) 50 - 200 °C beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesstemperatur der Schlemme (S) 70- 120 °C beträgt.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die in der Gießereisandmischung (G) enthaltenen Formstoffbruchstücke vor dem Vermischen mit dem
Reinigungswasser (Arbeitsschritt a)) mechanisch kornvereinzelt werden.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gießereisandmischung (G) vor dem Arbeitsschritt a) einen Wärmetauscher durchläuft, durch den von dem Formsand (F) in Arbeitsschritt b) getrenntes kontaminiertes und noch warmes Reinigungswasser (RWK) geleitet wird, um die
Gießereisandmischung (G) vorzuerwärmen.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, a urc
gekennzeichnet, dass das von dem Formsand (F) in
Arbeitsschritt b) getrennte kontaminierte Reinigungswasser (RWK) einen Wärmetauscher durchläuft, in dem für den Arbeitsschritt a) zuströmendes Reinigungswasser (RW) erwärmt wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Arbeitsschritt b) anfallende kontaminierte Reinigungswasser (RWK) für den Arbeitsschritt a) mindestens einmal wiederverwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wiederverwendung wiederholt wird, bis die Löslichkeit von Binder im Wasser erreicht ist oder der Anteil an im Wasser enthaltenen Schwebstoffen überwiegt.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der pH-Wert des im Arbeitsschritt b) erhaltenen Formsands (F) durch Spülen oder Benetzen mit einer
Neutralisierungslösung (NL) auf einen pH-Wert von 5 - 9 eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass als Neutralisierungslösung (NL) eine verdünnte Säure eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der im Arbeitsschritt b) erhaltene Formsand (F) mechanisch entwässert wird.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der im Arbeitsschritt b) erhaltene Formsand (F) bei einer Trocknungstemperatur von 80 - 800 °C
getrocknet wird.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gießereisandmischung (G) einen Anteil (FOB) an Bruchstücken oder Körnern von Gießkernen oder Formteilen enthält, die aus einem Formstoff geformt worden sind, der aus dem Formsand (F) sowie einem organischen Binder und optional einem oder mehreren Additiven zur Einstellung der Eigenschaften des Formstoffs geformt worden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der im Arbeitsschritt b) erhaltene Formsand (F) auf eine mindestens 500 °C betragende Temperatur erwärmt wird, um an dem Formsand (F) haftende organische Binderreste zu verbrennen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verbrennung der organischen Binderreste während der Trocknung des Formsands (F) erfolgt.
15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Arbeitsschritt b) erhaltene Formsand (F) einer Klassierung unterzogen wird.
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