CN1114600A - 一种再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法 - Google Patents
一种再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1114600A CN1114600A CN 94111382 CN94111382A CN1114600A CN 1114600 A CN1114600 A CN 1114600A CN 94111382 CN94111382 CN 94111382 CN 94111382 A CN94111382 A CN 94111382A CN 1114600 A CN1114600 A CN 1114600A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- sand
- reclaimed sand
- aqueous solution
- sodium hydrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 76
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 150000002895 organic esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 99
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 39
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- CHVOWXPFLMZLQK-UHFFFAOYSA-N CCO.CCO.CC(O)=O.CC(O)=O Chemical compound CCO.CCO.CC(O)=O.CC(O)=O CHVOWXPFLMZLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 63
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MNEIPOIFQCXXGM-UHFFFAOYSA-M O.O.O.[OH-].[Na+] Chemical compound O.O.O.[OH-].[Na+] MNEIPOIFQCXXGM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明属于以专门用途的添加剂为特征的铸型及型芯材料及其制备这一领域。为了解决废砂丢弃而造成的资源浪费、环境污染、生产成本高，最大限度(100％)地回用再生砂，本发明通过采用改性水玻璃而提供了一种完全利用再生砂而不必添加新砂，混制成有机酯水玻璃自硬砂的方法，实现了再生一回用的反复循环。应用本发明可节约大量的优质石英砂资源，减轻环境污染，大大降低生产成本，所制得的型砂性能良好，适用广泛。
Description
本发明属于以专门用途的添加剂为特征的铸型及型芯材料及其制备这一领域。
有机酯水玻璃自硬砂于1967年起源于美国，1970年开始推广应用于造型和制芯。过去铸件浇注后全部作为废砂丢弃，近几年来开始采用各种方法进行再生处理(处理后的砂称为“再生砂”)，但是，再生砂与新砂粒特性有很大的区别，再生砂内残存着再生处理无法去除干净的盐类(主要是钠盐)，因此当用再生砂混制酯硬化水玻璃砂时，残存钠盐与水玻璃中水反应，导致水玻璃脱水而使硅酸溶胶形成和加速凝聚，而且并加剧了有机酯的水解和硅溶胶的凝聚，这些在混砂过程中发生的溶胶的不断形成和凝聚，最终导致酯硬化水玻璃砂脆性加剧，失去强度。对此，目前国内外采取的措施是在再生砂中添加大量新砂。关于再生砂的回用，目前处于下述阶段：(1)要求残留Na2O≤0.5％(重量)，特别是将再生砂用于面砂时，这一要求以目前国内水平是难以稳定达到的，因此在国内，有的工厂只能将再生砂用于背砂，许多工厂仍作为废砂丢弃。(2)回用时必须添加20％—50％(重量)的新砂粒，即再生砂只能回用达50％—80％(重量)，大量旧砂仍被丢弃。法国富尔钢厂，添加新砂20％—24％(重量)，参阅杂志《造型材料》85年第一期第51页；上海印刷机械铸造厂添加新砂40％(重量)，参阅杂志《铸造设备研究》1994年第二期第14页；《铸造》1992年第三期第21页载文报导了国内一项有关研究，需添加50％(重量)的新砂。旧砂的丢弃不仅使资源浪费，成本增加，而且由于其碱性高，对环境造成有害影响。
本发明的目的是提供一种完全利用再生砂(不必添加新砂)混制成酯硬化水玻璃单一砂的方法，实现再生一回用的反复循环。
适用本方法的再生砂须满足以Na2O形式测定的残余Na2O≤0.9％(重量)。本方法内容如下：按常规技术混制，在一般采用的水玻璃(模数M为2.28—2.32，密度为°Be′为50—52)中加入氢氧化钠和水，混匀后进行混砂，氢氧化钠和水先配制成重量百分浓度为2.4％—16.6％的溶液，氢氧化钠水溶液加入量与水玻璃的重量比为6.7％—21.5％，在再生砂中加入慢速硬化型有机酯，加入量与再生砂重量比为8％—14％，再加入水玻璃和氢氧化钠水溶液的混合液，加入量与再生砂重量比为3.8％—4.6％，混制而成有机酯水玻璃自硬砂。
上述慢速硬化型有机酯主要指乙二醇二醋酸酯。
当再生砂中残留Na2O量变化时，氢氧化钠水溶液的最佳浓度选择见表1。
不同浓度的氢氧化钠水溶液加入量与水玻璃的最佳配比(重量)见表1。
上述氢氧化钠水溶液，可以烧碱代替氢氧化钠，加入量必须满足水溶液中氢氧化钠的浓度要求。
应用本发明可节约大量的优质石英砂资源，减轻高含碱量的废砂(pH＞12)所造成的环境污染，大大降低生产成本，所制得的自硬砂性能良好，在试用厂生产高合金钢铸件1000余吨，最大铸件重量为2.5吨，最小铸件重量为15公斤，无一件因型砂材料质量问题产生废品。
实施例一，温度7℃，相对湿度78％，由S568再生装置进行再生处理，得再生砂颗粒度为47/75目，再生砂中残留Na2O0.75％(重量)。残留水份0.82％(重量)。在M为2.32，°Be′为51的水玻璃中加入浓度为11％(重量)的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠溶液与水玻璃的配比为15.6％(重量)，混匀后混沙。以100％上述再生砂加入占砂重量10％的以乙二醇二醋酸酯为主的有机酯MDT-901(昆山金城化工厂生产)，混砂20秒，加入上述水玻璃氢氧化钠混合液，加入量与再生砂重量比为4.2％，混沙30秒，出砂。
实施例二，温度22.5℃，相对湿度55％。再生砂中残留Na20.81％(重量)，残留水份1.05(重量)。在M为2.3，°Be′为51的水玻璃中加入浓度为13.3％(重量)的氢氧化钠溶液，氧氧化钠溶液与水玻璃的重量比为12.4％，混匀后混砂。以100％上述再生砂加入占砂重量12％的江苏太仓MDT-1有机酯，混砂60秒，加入上述水玻璃氢氧化钠混合液，加入量与再生砂重量比为3.8％，混砂70秒，出砂。
实施例三，温度12.5℃，相对湿度37％，再生砂中残留Na2O0.88％(重量)，残留水1.12％(重量)。在M为2.3°Be′为50的水玻璃中加入浓度为15.8％(重量)的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠溶液与水玻璃的重量比为18％。混匀后混砂。以100％上述再生砂加入占砂重11.5％的MDT-901有机酯，混砂60秒，加入上述水玻璃氢氧化钠混合液，加入量与再生砂重量比为4.2％，混砂60秒，出砂。
实施例四，温度10℃，相对温度83％，再生砂中残留Na2O0.37％(重量)，残留水份0.50％(重量)。在M为2.3，°Be′为50的水玻璃中加入浓度为3.2％(重量)的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与水玻璃的重量比为10％，混匀后混砂。以100％上述再生砂加入占砂重量12％的MDT-901有机酯，混砂40秒，加入上述水玻璃氢氧化钠混合液，加入量与再生砂重量比为4.5％，混砂70秒，出砂。
对上述四例中所得型砂性能测试，结果见表2。
表一 氢氧化钠水溶液的最佳浓度及与水玻璃的最佳配比
| 再生砂中残留Na2O％(重量) | 0.3～0.4 | 0.4～0.5 | 0.5～0.6 | 0.6～0.7 | 0.7～0.8 | 0.8～0.9 |
| NaOH溶液的重量百分浓度 | 2.4～4.8 | 4～7.6 | 5.8～11 | 7～13 | 8～15 | 9～16.6％ |
| NaOH溶液与水玻璃的重量百分比 | 6.7～14.4 | 9.8～21.5 | ||||
表二 型砂性能测试
Claims (11)
1.一种用再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法，再生砂中以Na2O形式测定的残余Na2O≤0.9％(重量)，按常规技术混制，其特征在于在模数M为2.20-2.50，密度°Be′为48—52的水玻璃中加入氢氧化钠和水，混匀后进行混砂，氢氧化钠和水先配制成重量百分浓度，为2.4％-16.6％的溶液，氢氧化钠水溶液加入量与水玻璃的重量比为6.7％—21.5％，在再生砂中加入慢速硬化型有机酯，加入量与再生砂重量比为8％—14％，再加入水玻璃和氢氧化钠溶液的混合液，加入量与再生砂重量比为3.8％—4.6％。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于慢速硬化型有机酯为二乙醇二醋酸酯。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于当再生砂中残余Na2O为0.3％～0.4％(重量)时，氢氧化钠水溶液的重量百分浓度2.4％—4.8％。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于当再生砂中残余Na2O为0.4％～0.5％(重量)时，氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为4％—7.6％。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于当再生砂中残余Na2O为0.5％～0.6％(重量)时，氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为5.8％—11％。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于当再生砂中残余Na2O为0.6％～0.7％(重量)时，氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为7％—13％。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于当再生砂中残余Na2O为0.7％～0.8％(重量)时，氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为8％—15％。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于当再生砂中残余Na2O为0.8％～0.9％(重量)时，氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为9％—16.6％。
9.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于氢氧化钠水溶液加入量与水玻璃的重量比为6.7％—14.4％。
10.根据权利要求5至权利要求8中任何一个所述的方法，其特征在于氢氧化钠水溶液加入量与水玻璃的重量比为9.8％—21.5％。
11.根据权利要求1的方法，其特征在于可用烧碱代替氢氧化钠，加入量满足水玻璃混合液中氢氧化钠含量的要求。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94111382 CN1041064C (zh) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 一种再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94111382 CN1041064C (zh) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 一种再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1114600A true CN1114600A (zh) | 1996-01-10 |
| CN1041064C CN1041064C (zh) | 1998-12-09 |
Family
ID=5035260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 94111382 Expired - Fee Related CN1041064C (zh) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 一种再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1041064C (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1116225C (zh) * | 2001-01-17 | 2003-07-30 | 上海交通大学 | 二氧化碳硬化水玻璃旧砂的化学再生法 |
| CN1116226C (zh) * | 2001-01-17 | 2003-07-30 | 上海交通大学 | 有机酯硬化水玻璃旧砂的化学再生法 |
| CN1298456C (zh) * | 2001-09-14 | 2007-02-07 | 曼德尔和贝格尔氢化铝有限公司 | 制造铸件的方法,型砂及其实施此方法的应用 |
| CN101966556A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-02-09 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种尿烷树脂自硬砂 |
| CN103143672A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 重庆汇亚通铸造材料有限公司 | 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 |
| CN106077432A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-11-09 | 江阴联华铸造有限公司 | 一种汽车变速箱铸造用水玻璃芯砂及其制备方法 |
-
1994
- 1994-07-05 CN CN 94111382 patent/CN1041064C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1116225C (zh) * | 2001-01-17 | 2003-07-30 | 上海交通大学 | 二氧化碳硬化水玻璃旧砂的化学再生法 |
| CN1116226C (zh) * | 2001-01-17 | 2003-07-30 | 上海交通大学 | 有机酯硬化水玻璃旧砂的化学再生法 |
| CN1298456C (zh) * | 2001-09-14 | 2007-02-07 | 曼德尔和贝格尔氢化铝有限公司 | 制造铸件的方法,型砂及其实施此方法的应用 |
| CN101966556A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-02-09 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种尿烷树脂自硬砂 |
| CN103143672A (zh) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | 重庆汇亚通铸造材料有限公司 | 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 |
| CN103143672B (zh) * | 2011-12-06 | 2015-07-15 | 重庆汇亚通铸造材料有限公司 | 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 |
| CN106077432A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-11-09 | 江阴联华铸造有限公司 | 一种汽车变速箱铸造用水玻璃芯砂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1041064C (zh) | 1998-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102962395B (zh) | 复合改性水玻璃粘结剂及其制备方法 | |
| Owusu | Physical-chemistry study of sodium silicate as a foundry sand binder | |
| CN105645800A (zh) | 一种混凝土搅拌站废浆回收回用工艺 | |
| SK286218B6 (sk) | Spojivový systém na báze vodného skla, piesková zmes na jadrá a spôsob výroby pieskovej zmesi na jadrá | |
| CN1323779C (zh) | 水玻璃砂的再生回用方法 | |
| CN1114600A (zh) | 一种再生砂制备有机酯水玻璃自硬砂的方法 | |
| CN109648040A (zh) | 一种柴油机缸盖铸造毛坯中水套芯配方及工艺 | |
| Fan et al. | In house reuse and reclamation of used foundry sands with sodium silicate binder | |
| ATE188635T1 (de) | Zusammensetzung mit wiederverwertetem sand aus der produktion von giessformen und giesskernen, deren herstellungsverfahren, herstellungsverfahren von giessformen und giesskernen | |
| CN101869965B (zh) | 一种铸造废砂再生的方法 | |
| CN113754379B (zh) | 一种低容重铁尾矿粉活性粉末混凝土及其制备方法 | |
| US3424600A (en) | Liquid mixes for foundry cores and moulds and method of manufacturing foundry cores and moulds from same | |
| CN110252939A (zh) | 一种砂型模具用再生树脂砂及其制备工艺 | |
| CN102826796B (zh) | 用含污泥和建筑垃圾的组合物制成的砖块及其制备方法 | |
| Andrade et al. | Foundry sand recycling in the troughs of blast furnaces: a technical note | |
| CA2143743C (en) | Reclamation of ester-cured phenolic resin bonded foundry sands | |
| CN105108043A (zh) | 一种磷酸盐粘结剂砂及其制备和使用方法 | |
| CN103056284B (zh) | 粘土完全再生砂改性剂、改性方法及改性剂的应用 | |
| CN114130945A (zh) | 一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法 | |
| CN111347006B (zh) | 一种铸造用石墨粉组合物及利用其进行砂型铸造的方法 | |
| CN100500325C (zh) | 一种树脂旧砂的回收利用方法 | |
| CN114226635A (zh) | 一种醇基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法 | |
| CN1163805A (zh) | 一种铸钢侧架及其制造工艺方法 | |
| CN108642371A (zh) | 一种热压成型机油缸及其制备方法 | |
| CN1191894C (zh) | 酯固化水玻璃型砂混合料及真空转换硬化法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |