铸造废砂回收再利用技术情报研究报告综述

铸造废砂回收再利用技术情报争论报告废砂前沿应用技术参考。关键词：铸造废砂回收再利用专利分析我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界其次位，其中砂型铸造占铸造业中的绝大局部(80%～90%)1t1.2t废砂。每年排放的大量的铸造废砂，要占据很多废砂场地。而且随着各种有机、无机粘结剂的广泛应用，致使废砂中含有的有害成分越来越多，例如残留的甲醛、硫化物、异氰、苯、酚、酸类、水玻璃、碱类等成分。含有这类成分的废砂经过雨水浸蚀，其有害成分将污染江河湖泊，甚至污染生活水源；废砂中的粉尘随风飘扬，会污染空气。尤其是水玻璃砂的强碱性和树脂砂中含有的异氰、酚类等成分，造成的公害更为严峻，必需加以治理。一、当前铸造废砂污染防治文献报道中公开的废砂利用的主要途径：1、废砂在铸造厂内部的旧砂再生处理铸造厂一般会对废砂进展旧砂再生处理，就是承受机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段，去除旧砂颗粒外表附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，使旧砂的各种工艺性能得到恢复的一种铸造用旧砂处理工艺。其最终目的就是力求削减铸造生产中的砂用量，节约经济投入、提高铸件质量、从而保护自然环境。我国旧砂再生利用工作开展较晚，但是有较快的推动。尤其是在水玻璃砂的再生上，有的较大的突破，如对再生气理有的生疏，干法再生开发了一些设备、提出了水玻璃砂硬化理论和化学再生方法、开发了RC全系统水玻璃砂。2、废砂用于建筑物外层保温材料制作以废玻璃和铸造废砂为主要原料，添加适量发泡剂、助熔剂、稳泡剂为关心原料，用粉末烧结法制备了轻质玻璃基复合材料，利用热差分析和扫描电镜测试技术对轻质玻璃基复合材料的微观表征进展了分析。研制的轻质玻璃基复合材料不仅导热系数小，耐久性好，吸水率小，抗冻性、耐酸碱性能好，而且具有较高的机械强度，易于切割成形，粘贴力也较好，可广泛应用于建筑物的外层保温。承受废玻璃和铸造废砂生产轻质玻璃基复合材料，不仅原料价格低廉，来源广泛，而且承受废物废料制备优质保温隔热材料，有利于资源的优化配置和合理利用，有利于净化生态环境。3、废砂掺入农田，用以改进土壤。在实际试验中，废砂选用铸造厂浇注高温铁水后的废型砂，农田掺砂深度为20～40cm，每公顷掺砂量为1350～。废砂中微量重盎属元素中锌、铅、镉皆比未掺砂土中要高，掺砂土种植农作物，有可能向种子中转移。为排出这种顾虑，对小麦种子重盎属含量进展三次检测，依据这几个试样的检测，比照标准，数据不超标，可以认为掺砂后所生产的小麦种子无毒，可供人食用。用掺砂改土来处理铸造厂废砂可削减环境污染，经济意义很大。4、废砂用于磷酸盐泡沫陶瓷材料制备磷酸盐材料具有可塑性、高温瓷化性、耐火、耐辐射、高强度、相对密度小、原料易得、工艺简洁，制造本钱低廉。不仅在耐火材料、冶金、水泥、玻璃行业得到了广泛应用，还在机械工业中被较多地用于粘接刀具和修补机械破损件。以往磷酸盐陶瓷材料主要是用金属铝、氢氧化铝、二氧化硅凝胶与磷酸反响。并通过高温晶型转变实现强度增长。铸造废砂特别是水玻璃石英砂和粘土砂主要含SiO，本身具有耐高温顺含有与磷酸反响致孔的组分特2征。以铸造废砂为主要原料制备的磷酸盐材料不仅可以在铸造过程中使用，而且还可以其轻质、高强、耐腐蚀、耐高温性在建筑、冶金行业广泛应用。5、废砂用于步道砖的制作过去，也有很多人尝试过利用废砂制步道砖。但都因所制的产品强度较低而失败。造成这一问题的主要缘由一是废砂粒度较细，需要较多的水泥粘结剂；二是废砂中的粉尘对水泥强度有肯定影响。为了解决这些问题，目前已经产生了通过调整粒度和各组分的参加量、添加特种添加剂的方法，制备合格步道砖的方法，所生产出的步道砖通过严格的各种检测和数据分析，优选出了较抱负的配方，有效保证了该砖的各项力学性能，使该砖到达了国标路面砖的各项力学指标。二、在学问产权领域，相关专利分析25工程，有用型专利26项，现就国内申请的相关专利进展分析如下：1、从申请的时间上来看，在2023年之前，相关制造专利3项，在2023年至2023年间，相关制造10项，2023年以后12项。从申请的数量上来看，很明显呈现一种快速增长的趋势，这说明社会正在日趋重视铸造废砂相关处理技术的研发和保护工作。表一、专利数趋势分析表(含有用型)年份申请权人数专利件数202311202300202300202300年份申请权人数专利件数202300202311202300202333202311202333202332202361120235520236202023242、从专利保护内容上来看，2023年之前，铸造废砂相关专利均为混凝土砖或者路面砖的生产工艺相关内容；2023年至2023年间，专利申请中，废砂回收利用已经拓展到路面砖、耐火材料浇注料、废砂再生技术、复合材料窨72023年后，在铸造废砂再生技术之外，又增了混凝土电线杆、冷芯盒用砂、铸造用水玻璃、建筑轻集料等用途。可以看到，我国在铸造废砂回收应用的用途范围上，也在不断拓宽。3广西玉林玉柴工业化工和重庆长江造型材料集团股份是国内在铸造废砂利用领域申请专利项数最多的企业，分别到达14项和13项，申请的内容涵盖多种废砂用途和生产设备。表二、相关专利申请前五名公司名称公司名称广西玉林玉柴工业化工14重庆长江造型材料集团股份13宁夏华源机械制造2中国第一汽车集团公司中国第一汽车集团公司2云南华威废弃物资源化2表三、前五名公司申请专利简表公司名称 年份

专利号

专利名称中国第一汽车集团公司

2023

CN101396841

铸造废砂路面砖制造方法2023 CN101982439 一种型铸造废砂路面砖

2023 CN102219419 一种利用建筑废渣、铸造废砂和污泥制备高强轻集料的方法2023 CN102219419 一种利用建筑废渣、铸造废砂和污泥制备高强轻集料的方法造

2023 CN202339480 铸造废砂再利用装置CN102335720 铸造废砂再利用工艺及装置

2023 CN202388675 交换两段式铸造废砂焙烧炉CN202350155 热法再生焙烧炉的加料装置CN102125982 交换两段式铸造废砂焙烧炉CN202380849 一种铸造废砂焙烧炉的放料装置CN202380848 热法再生焙烧炉的气力分砂装置CN202380847 置CN102023764 一种铸造废砂处理过程中的化学再生方法2023 CN103350187 铸造废砂再生减震装置CN103317086 铸造废砂再生减震装置CN102125982 一种全逆流热交换两段式铸造废砂焙烧炉2023 CN203421915 铸造废砂专用预热枯燥塔CN203418080 铸造废砂再生减震装置CN203418079 生炉均匀送风装置

2023 CN103350186 混合型铸造废砂擦洗回收设备CN203343363 铸造废砂缓冲浓缩分流罐CN203343362 铸造废砂缓冲浓缩罐CN203343361 铸造废砂枯燥、冷却的设备CN203343360 后的沸腾冷却设备CN203343358CN203343358混合型铸造废砂擦洗组合缸CN203342935铸造废砂强磁选机CN203342501铸造废砂再生脱水筛CN203342446铸造废砂清洗的砂水分别设备CN103406490铸造废砂再生回用方法及设备CN103351065混合型铸造废砂湿法再生的废水处理方法CN103350189铸造废砂枯燥、冷却的方法及设备CN103350188混合型铸造废砂擦洗组合缸2023CN203409180混合型铸造废砂擦洗回收设备我国是一个人均占有资源很少的国家，又是一个资源、能源利用率低、铺张严峻的资源能耗大国，因此，进展循环经济，严格掌握生产过程中资源、能源的铺张和严峻的环境污染，削减铸造废砂排放是我国铸造业面临的紧迫而困难的任务。附录：相关铸造废砂利用的制造专利摘要1、利用铸造废砂生产的混凝土砖、专利公开号：CN99120230.9，摘要：本制造公开了一种利用铸造废砂生产的混凝土砖,其原料包括硬化凝固剂、水泥、铸造废砂、冲天炉炉渣和水,生产工艺与现有的工艺一样。该制造的实施,不仅解决了铸造废弃物的污染问题,又改善了环境质量,而且带动了铸造业相关产业的进展,容纳了一批劳动力,提高了企业经济效益,在进展中消退污染,是一条利国利民的可持续进展道路。2、利用炼钢渣的方法、专利公开号：CN85105291，摘要：本制造涉及一种型铸造废砂路面砖，其特征在于配方按重量份数由以下原料组成：废砂60，冲天炉水渣20，水泥20，外表氧化铁红及颜料0.01。其可将80%以上的铸造固体废物处理掉，并提高了废砂砖的强度，增加了耐磨性，降低了路面砖的本钱。3、利用铸造废砂生产的混凝土砖、专利公开号：CN99120230.9，摘要：本制造公开了一种利用铸造废砂生产的混凝土砖,其原料包括硬化凝固剂、水泥、铸造废砂、冲天炉炉渣和水,生产工艺与现有的工艺一样。该制造的实施,不仅解决了铸造废弃物的污染问题,又改善了环境质量,而且带动了铸造业相关产业的进展,容纳了一批劳动力,提高了企业经济效益,在进展中消退污染,是一条利国利民的可持续进展道路。4、一种生产预应力混凝土电杆的方法，专利公开号CN202310085700.5，摘要：本制造降低了污染。5、铸造废砂枯燥、冷却的方法及设备，专利公开号：CN202310281324.2，摘要：本制造公开了一种铸造废砂枯燥、冷却的方法及设备，其方法是将从清洗工段来的湿砂，用铲车铲到皮带输送机上，经过料斗进入转动枯燥器，热风炉将热风通过热风管通到转动枯燥器，使得湿砂受热枯燥，热砂经过热砂出口管进入沸腾炉，由冷风将热砂沸腾过程中冷却枯燥，得到枯燥的砂子输送到铸造车间使用，废气由废气出口管进入除尘器；本制造的方法能够将清洗干净后的砂子经过热风炉、转动枯燥器和沸腾炉，将热砂子水分蒸发并冷构造简洁，制造简洁，安装使用便利，易于推广应用。6、一种型铸造废砂路面砖，专利公开号：CN202310533373.7，摘要：本制造涉及一种型铸造废砂路面砖，其特征在于配方按重量份数由以下原料组成：废砂60，冲天炉水渣20，水泥20，外表氧化铁红及颜料0.01。其可将80%以上的铸造固体废物处理掉，并提高了废砂砖的强度，增加了耐磨性，降低了路面砖的本钱。7、铸造废砂再生回用方法及设备，专利公开号：CN202310281323.8，摘要：一种铸到覆膜砂，放入成品砂储存斗中。8、铸造用砂磁分选装置及方法，专利公开号：CN202310136842.6，摘要：本制造涉大限度的提取废砂中的铁质。9、周密铸造废砂再利用方法，专利公开号：CN202310213720.8，摘要：本制造涉及弃的周密铸造废砂污染环境的问题。10、一种用碱性酚醛树脂自硬砂废砂制备铸造用水玻璃的方法，专利公开号：局部能源。CN202310048429.8，摘要：一种铸造废砂生产混凝土砖的配方，其特征在于该混凝土砖的湿坯中按重量％的原料组成是：铸造废砂10～45，粉煤灰15～30，炉渣8～26，水泥15～21，水6.5～12，憎水剂0～0.6，水玻璃0～2.2，河砂0～30。其工艺流程依次是：预备充分的粒径为4mm以下的铸造废砂，粉煤灰，炉渣，河砂，以及充分的水泥，水，憎水剂，水玻璃；按上述比例称取原料并混合搅拌均匀后构成混合料；将混合料装入在先预备的模型中；用压力机将模型中的混合料加压使混合料成形；将成形后的混合料从模型中取出即为混凝土砖湿坯；将混凝土砖湿坯风干后即为混凝土砖成品。制造公开了一种铸造废砂再生为冷芯盒用砂的方法，其工艺流程是：筛分-除尘-脱膜-除尘-擦洗-水洗-烘干-磁选-储罐-分装。承受设备：筛分机、除尘系统、脱膜机、水洗笼、擦洗缸、水洗槽、烘干机、磁选机、水雾除尘机、脉冲除尘机、污泥脱水机。承受擦洗缸组工序，擦洗缸选用了双盘旋擦洗装置，擦洗更充分，角形系数更好，铸件外表更光滑，无烧结、无粘砂等缺陷，承受脱膜机，使粘土废砂外表的粘土膜和砂分别脱落，并对粒形进展修整，减轻擦洗工序工作量，削减环境污染，能耗本钱低。承受干洗机使砂与粉尘充分分别，脱模性能好，起模快，不粘模，急热膨胀率低，削减铸件产生脉纹、毛刺、尺寸变形，提高铸件合格率和尺寸精度。13、一种铸造废砂再生的方法，专利公开号：CN202310203654.6，摘要：本制造供给一种铸造废砂再生的方法，其特征在于：按废砂中钠∶氯化钙或氯化亚铁＝2∶0.8～1.5的摩尔比，将氯化钙或氯化亚铁参加废砂中，混合均匀，得再生废砂。可对铸造废砂——水玻璃砂进展无害化处理，使之成为性能稳定、牢靠，且使用量较大的建筑用料，不仅解决而且不再占用有限的土地，让铸造废砂用作建筑材料成为现实。本制造供给的再生废砂中氧化钠(Na2O)含量低于1％，且再生处理本钱较低，而售价则是处理价的2～3倍，同时做到了真正的“零”排放。14、一种用铸造废砂制备铸造用水玻璃的方法，专利公开号：CN202310261774.6，摘要：一种用铸造废砂制备铸造用水玻璃的方法：先利用酯硬化水玻璃砂工艺产生的铸造废砂和纯碱制备得到硅酸钠和硅酸钾；然后，将硅酸钠和硅酸钾混合物颗粒、氢氧化钠、氢氧化钾、水、改性剂依据比例要求混合，通入0.6-0.8MPa的蒸汽，在158℃-169℃的温度下璃作为粘结剂进展造型和制芯的方法：承受水洗硅砂、人造硅砂、整形硅砂、锆砂等或其再生旧砂作为主要原料；硬化工艺承受吹CO2硬化法、酯硬化法等。本制造提出了具有很强实际操作性能，其具有可预期的较为显著的经济价值和社会价值。产高强管桩的方法的步骤为：依据管桩规格选择端头板、螺旋筋和预应力钢筋；将预应力钢筋定长切断并镦头；将螺旋筋及预应力钢筋编笼、与端头板组装后入模，并与张拉件组装；将预处理铸造废砂与砂混合成细骨料砂；将细骨料砂、石子、胶凝材料、水和外加剂进展计量搅拌；将拌合料分布装入有钢筋笼的模具内合模；对装有拌合料的模具内预应力钢筋进展预应力张拉；将布料后的拌合料进展离心成型；将成型后管桩蒸汽养护；蒸汽养通过将预处理后的铸造废砂用于管桩生产，并保证管桩符合性能要求，实现铸造废砂的有效利用，合理利用了资源，降低了污染。高、本钱低等特点，适合铸造废砂的处理需要。一种包括有依次进展的裂开筛分，磁选，焙烧和分级筛分工序的铸造废砂再生工艺方法，它在焙烧工序中将出炉热砂的热量对进炉前的废砂和用于燃烧的空气进展预热，并通过对焙烧工序中将烧过的废砂和废气经过旋风吸尘器，喷雾除尘器和布袋除尘器对砂粒与废气进展分别，分别后的废气通过碱液清洗罐和吸附罐后向大气排放；所述的布袋除尘器具有高压气流反吹掌握布袋脱尘的构造，通过掌握所述的布袋除尘器布袋脱尘的周期来保持除尘和系统的正常运转。这种方法与现有方法相比，可以大幅度节约能源消耗，同时又能保证排出的废气清洁干净。(聚乙烯、聚丙烯均可)30～40％和工业废渣(锅炉底渣、钢包渣、铸造废砂等)60％～70％为基料，硅酸钠为基料总量的3～8％，石墨粉为基料总量的0.2～1％，磷酸三钠或其它含磷磷化合物为基料总量的0.1～0.5％。按以下方法制备：将原料打碎，各种原料按配比量置于混料机内混合后，进展热合成，热合成温度为160℃～230℃，热合成后的物料进入模具内压制，压力≥22MPa，保压时间15～30分钟，出模得产品。本制造生产的产品具有低污染、低本钱、产品质量高的特点。一种铸造废砂生产彩瓦的配方，其特征是该彩瓦中的湿坯中按重量％的原料组成是：铸造废砂10－63，粉煤灰6－23，憎水剂0－0.5，水泥14－25，水玻璃0－2，水6.2－11，颜料0－18，河砂0－36。生产彩瓦的方法的工艺流程依次是：预备充分的粒径为8mm以下的铸后即为彩瓦成品。20、干粉砂浆，专利公开号：CN202310213718.0，摘要：本制造涉及建筑材料领域，13～35％、粉煤灰3～4％、黄砂30～40％、周密铸造废砂30～40％、砂浆稠化粉2.7～3.4％、政策。21、铸造用砂的热再生，专利公开号：CN202380012575.8，摘要：本制造涉及用于使被水玻璃污染的铸造废砂再生的方法，其中：供给被由水玻璃制造的粘合剂污染的铸造废砂，在所述粘合剂中添加有颗粒金属氧化物；和对所述铸造废砂进展