CN110922151A - 一种利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法，包括如下质量份数的原料：铸造废砂50‑150份、水30‑80份、水泥30‑70份、生石灰20‑50份、石膏30‑60份、硅酸盐10‑40份和胶粉聚苯颗粒15‑45份。本发明利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法，采用机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段，去除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，通过处理后的铸造废砂与保温材质和建筑材料一起煅烧成型等工工艺，减少铸造生产中的新砂用量，节约经济投入，提高铸件质量，从而保护自然环境，既满足了建筑材料中的坚固度又满足其所需要的保温性能。

Description

一种利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及到废砂加工技术领域，特别涉及一种利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法。
背景技术
我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界前列，其中砂型铸造在铸造业中占绝大部分，大约是80％-90％，据统计，我国每生产1t合格铸件可产生约1.2t废砂，我国铸造行业铸造废弃物排放量巨大。据资料显示，生产一吨铸件附带产生1.2-1.3吨废砂，目前我国铸造废砂主要采取野外排放为主，排放量累积已达30亿吨以上，并且每年以3000万吨的速率增加。大量的铸造废砂作为垃圾在野外堆积不仅占用大量土地资源，同时造成了废砂材料的巨大浪费，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，对有限的资源是极大的浪费，而且会造成严重的环境污染。因此，废砂的处理和利用已成为我国迫切需要解决的问题。
发明内容
发明的目的在于提供一种利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法，减少铸造生产中的新砂用量，节约经济投入，提高铸件质量，从而保护自然环境，既满足了建筑材料中的坚固度又满足其所需要的保温性能，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用铸造废砂生产的保温材料，包括如下质量份数的原料：铸造废砂50-150份、水30-80份、水泥30-70份、生石灰20-50份、石膏30-60份、硅酸盐10-40份和胶粉聚苯颗粒15-45份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：铸造废砂80份、水50份、水泥40份、生石灰35份、石膏35份、硅酸盐20份和胶粉聚苯颗粒28份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：铸造废砂120份、水70份、水泥35份、生石灰25份、石膏25份、硅酸盐30份和胶粉聚苯颗粒38份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：铸造废砂130份、水72份、水泥40份、生石灰35份、石膏38份、硅酸盐12份和胶粉聚苯颗粒21份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：铸造废砂150份、水80份、水泥70份、生石灰50份和石膏60份。
本发明提供另一种技术方案：一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：筛分：将铸造厂露天堆放的铸造废砂通过振动筛进行筛分，去除铸造废砂内的大颗粒、树枝、树皮杂质；
S2：水洗：将筛分后得到的铸造废砂进行水洗，去除废砂中碱性离子；
S3：磁选：针对水洗后的铸造废砂进行磁选，取出铸造废砂内少量的铁材质；
S4：燃烧及打磨：将磁选后的铸造废砂进行高温燃烧，进铸造废砂中的有机物烧去，同时，对砂粒进行打磨，去除砂粒表面的粘土烧结膜；
S5：细磨：将步骤S4中燃烧打磨所得的砂粒与硅酸盐和胶粉聚苯颗粒进行细磨，球磨机内加入适量的水进行湿磨，得到粒径分布为1-2mm的浆料；
S6：混料：将步骤S5所得的浆料与水泥、生石灰和石膏按比例混合，通过搅拌器进行搅拌，使其充分融合；
S7：烧制：将步骤S6所得混合浆料进行烧制，得到成型的保温材料；
S8：成型将成型的保温材料进行收集、封装和运输。
进一步地，针对步骤S1，铸造废砂经60目振动筛进行筛分。
进一步地，针对步骤S4，铸造废砂高温燃烧采用热法再生原理，通过燃油加热使铸造废砂的砂温达到700℃以上。
进一步地，针对步骤S7，混合浆料通过烧结炉在450-550℃温度下保温进行烧制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法，采用机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段，去除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，通过处理后的铸造废砂与保温材质和建筑材料一起煅烧成型等工工艺，减少铸造生产中的新砂用量，节约经济投入，提高铸件质量，从而保护自然环境，既满足了建筑材料中的坚固度又满足其所需要的保温性能。
附图说明
图1为本发明的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种利用铸造废砂生产的保温材料，包括如下质量份数的原料：铸造废砂80份、水50份、水泥40份、生石灰35份、石膏35份、硅酸盐20份和胶粉聚苯颗粒28份。
基于上述的用于铸造废砂生产的保温材料，本实施例提出一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：筛分：将80份铸造废砂经60目振动筛进行筛分，去除铸造废砂内的大颗粒、树枝、树皮等杂质；
步骤二：水洗：将筛分后得到的铸造废砂进行水洗，去除废砂中碱性离子；
步骤三：磁选：针对水洗后的铸造废砂进行磁选，取出铸造废砂内少量的铁材质；
步骤四：燃烧及打磨：将磁选后的铸造废砂采用热法再生原理，通过燃油加热使铸造废砂的砂温达到700℃以上，将铸造废砂中的有机物烧去，同时，对砂粒进行打磨，去除砂粒表面的粘土烧结膜；
步骤五：细磨：将步骤四中燃烧打磨所得的砂粒与20份硅酸盐和28份胶粉聚苯颗粒进行细磨，球磨机内加50份的水进行湿磨，得到粒径分布为1-2mm的浆料；
步骤六：混料：将步骤五所得的浆料与40份水泥、35份生石灰和35份石膏按比例混合，通过搅拌器进行搅拌，使其充分融合；
步骤七：烧制：将步骤六所得混合浆料通过烧结炉在450-550℃温度下保温进行烧制，得到成型的保温材料；
步骤八：成型将成型的保温材料进行收集、封装和运输。
实施例2：
一种利用铸造废砂生产的保温材料，包括如下质量份数的原料：铸造废砂120份、水70份、水泥35份、生石灰25份、石膏25份、硅酸盐30份和胶粉聚苯颗粒38份。
基于上述的用于铸造废砂生产的保温材料，本实施例提出一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：筛分：将120份铸造废砂经60目振动筛进行筛分，去除铸造废砂内的大颗粒、树枝、树皮等杂质；
步骤二：水洗：将筛分后得到的铸造废砂进行水洗，去除铸造废砂中碱性离子；
步骤三：磁选：针对水洗后的铸造废砂进行磁选，取出铸造废砂内少量的铁材质；
步骤四：燃烧及打磨：将磁选后的铸造废砂采用热法再生原理，通过燃油加热使铸造废砂的砂温达到700℃以上，将铸造废砂中的有机物烧去，同时，对砂粒进行打磨，去除砂粒表面的粘土烧结膜；
步骤五：细磨：将步骤四中燃烧打磨所得的砂粒与30份硅酸盐和38份胶粉聚苯颗粒进行细磨，球磨机内加70份的水进行湿磨，得到粒径分布为1-2mm的浆料；
步骤六：混料：将步骤五所得的浆料与35份水泥、25份生石灰和25份石膏按比例混合，通过搅拌器进行搅拌，使其充分融合；
步骤七：烧制：将步骤六所得混合浆料通过烧结炉在450-550℃温度下保温进行烧制，得到成型的保温材料；
步骤八：成型将成型的保温材料进行收集、封装和运输。
实施例3：
一种利用铸造废砂生产的保温材料，包括如下质量份数的原料：铸造废砂130份、水72份、水泥40份、生石灰35份、石膏38份、硅酸盐12份和胶粉聚苯颗粒21份。
基于上述的用于铸造废砂生产的保温材料，本实施例提出一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：筛分：将130份铸造废砂经60目振动筛进行筛分，去除铸造废砂内的大颗粒、树枝、树皮等杂质；
步骤二：水洗：将筛分后得到的铸造废砂进行水洗，去除铸造废砂中碱性离子；
步骤三：磁选：针对水洗后的铸造废砂进行磁选，取出铸造废砂内少量的铁材质；
步骤四：燃烧及打磨：将磁选后的铸造废砂采用热法再生原理，通过燃油加热使铸造废砂的砂温达到700℃以上，将铸造废砂中的有机物烧去，同时，对砂粒进行打磨，去除砂粒表面的粘土烧结膜；
步骤五：细磨：将步骤四中燃烧打磨所得的砂粒与12份硅酸盐和21份胶粉聚苯颗粒进行细磨，球磨机内加72份的水进行湿磨，得到粒径分布为1-2mm的浆料；
步骤六：混料：将步骤五所得的浆料与40份水泥、35份生石灰和38份石膏按比例混合，通过搅拌器进行搅拌，使其充分融合；
步骤七：烧制：将步骤六所得混合浆料通过烧结炉在450-550℃温度下保温进行烧制，得到成型的保温材料；
步骤八：成型将成型的保温材料进行收集、封装和运输。
实施例4：
一种利用铸造废砂生产的保温材料，包括如下质量份数的原料：铸造废砂150份、水80份、水泥70份、生石灰50份和石膏60份。
基于上述的用于铸造废砂生产的保温材料，本实施例提出一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：筛分：将150份铸造废砂经60目振动筛进行筛分，去除铸造废砂内的大颗粒、树枝、树皮等杂质；
步骤二：水洗：将筛分后得到的铸造废砂进行水洗，去除铸造废砂中碱性离子；
步骤三：磁选：针对水洗后的铸造废砂进行磁选，取出铸造废砂内少量的铁材质；
步骤四：燃烧及打磨：将磁选后的铸造废砂采用热法再生原理，通过燃油加热使铸造废砂的砂温达到700℃以上，将铸造废砂中的有机物烧去，同时，对砂粒进行打磨，去除砂粒表面的粘土烧结膜；
步骤五：细磨：将步骤四中燃烧打磨所得的砂粒进行细磨，球磨机内加80份的水进行湿磨，得到粒径分布为1-2mm的浆料；
步骤六：混料：将步骤五所得的浆料与70份水泥、50份生石灰和60份石膏按比例混合，通过搅拌器进行搅拌，使其充分融合；
步骤七：烧制：将步骤六所得混合浆料通过烧结炉在450-550℃温度下保温进行烧制，得到成型的保温材料；
步骤八：成型将成型的保温材料进行收集、封装和运输。
表一：生产原料变化
Figure BDA0002307359940000071
由表一可知：实施例1保温材质整体坚固度呈中上度，保温性能良好，实施例2保温材质整体保温性能极好，保温效果好，但坚固度上一般，实施例3保温材质整体坚固度呈中上度，但保温效果却一般，实施例4保温材质整体坚固度极高，但是保温效果极差。
综上所述，本发明提出的一种利用铸造废砂生产的保温材料及其制备方法，采用机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段，去除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，通过处理后的铸造废砂与保温材质和建筑材料一起煅烧等工业，减少铸造生产中的新砂用量，节约经济投入，提高铸件质量，从而保护自然环境，既满足了建筑材料中的坚固度又满足其所需要的保温性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用铸造废砂生产的保温材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：铸造废砂50-150份、水30-80份、水泥30-70份、生石灰20-50份、石膏30-60份、硅酸盐10-40份和胶粉聚苯颗粒15-45份。
2.根据权利要求1所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：铸造废砂80份、水50份、水泥40份、生石灰35份、石膏35份、硅酸盐20份和胶粉聚苯颗粒28份。
3.根据权利要求1所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：铸造废砂120份、水70份、水泥35份、生石灰25份、石膏25份、硅酸盐30份和胶粉聚苯颗粒38份。
4.根据权利要求1所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：铸造废砂130份、水72份、水泥40份、生石灰35份、石膏38份、硅酸盐12份和胶粉聚苯颗粒21份。
5.根据权利要求1所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：铸造废砂150份、水80份、水泥70份、生石灰50份和石膏60份。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：筛分：将铸造厂露天堆放的铸造废砂通过振动筛进行筛分，去除铸造废砂内的大颗粒、树枝、树皮杂质；
S2：水洗：将筛分后得到的铸造废砂进行水洗，去除废砂中碱性离子；
S3：磁选：针对水洗后的铸造废砂进行磁选，取出铸造废砂内少量的铁材质；
S4：燃烧及打磨：将磁选后的铸造废砂进行高温燃烧，进铸造废砂中的有机物烧去，同时，对砂粒进行打磨，去除砂粒表面的粘土烧结膜；
S5：细磨：将步骤S4中燃烧打磨所得的砂粒与硅酸盐和胶粉聚苯颗粒进行细磨，球磨机内加入适量的水进行湿磨，得到粒径分布为1-2mm的浆料；
S6：混料：将步骤S5所得的浆料与水泥、生石灰和石膏按比例混合，通过搅拌器进行搅拌，使其充分融合；
S7：烧制：将步骤S6所得混合浆料进行烧制，得到成型的保温材料；
S8：成型将成型的保温材料进行收集、封装和运输。
7.如权利要求6所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，其特征在于，针对步骤S1，铸造废砂经60目振动筛进行筛分。
8.如权利要求6所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，其特征在于，针对步骤S4，铸造废砂高温燃烧采用热法再生原理，通过燃油加热使铸造废砂的砂温达到700℃以上。
9.如权利要求6所述的一种利用铸造废砂生产的保温材料的制备方法，其特征在于，针对步骤S7，混合浆料通过烧结炉在450-550℃温度下保温进行烧制。
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