CN111777421A - 从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于资源回收利用领域，并具体公开了从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法。该方法包括如下步骤：将待处理的精密铸造废型壳破碎后进行磁选，得到粗选颗粒；将粗选颗粒进行干法筛分和除尘处理，得到12～80目颗粒和80～250目颗粒；将12～80目颗粒进行水擦洗，然后经过脱水干燥和筛分后获得再生粗莫来砂；将80～250目颗粒进行水擦洗，然后依次进行重选和浮选，以此实现锆英砂和莫来砂的分离，最后经过干燥后分别获得再生锆英砂和再生细莫来砂。本发明有效简化了再生回用莫来砂和锆英砂的工艺过程，与现有技术相比具有工艺流程简单、所需设备少、再生分离效率高、成本低和操作易于控制等优势。

Description

从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法
技术领域
本发明属于资源回收利用领域，更具体地，涉及从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法。
背景技术
熔模铸造作为精密铸造技术中的一种，因其生产的铸件尺寸精度高、表面质量好，而且适用于各种合金和复杂形状的铸件，进而得到了快速的发展。在熔模铸造生产过程中，每生产1吨铸件，会产生约1.5吨旧型壳，我国是铸造大国，每年会产生数百万吨的精密铸造废型壳。目前，企业对废型壳的处理方式是将其推存放置或填埋，这不仅污染了环境，也浪费了资源。
精密铸造废型壳中含有较多的莫来砂和锆英砂等物质，这些物质表面有较多的残留物，对莫来砂和锆英砂的性能影响很大，若不进行有效的处理，很难重新再利用。随着可持续发展战略的实施，对固体废弃物控制越来越严格，对精密铸造废型壳的处理已迫在眉睫。
专利申请CN101381100A提供了一种从铸造型砂废料中回收氧化锆、莫来石和稀土的方法。该方法将铸造型砂废料经破碎后磁选首先将大部分铁分离，除铁后的铸造型砂废料再经酸浸过滤分离出稀土后进一步细碎，然后采用多级筛分和摇床等重力选矿分离出不同规格的莫来石与锆英砂。但是这种方法在回收莫来石过程中需要进行不断的水洗、筛分获得不同目数的再生莫来石，该工艺过程复杂，需求设备较多，回收效率低、成本高，不具有普适性。
发明内容
针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其中通过将破碎后的粗颗粒按照12～80目和80～250目的粒度范围进行干法分级，能够获得高品位的再生锆英砂和不同目数的再生莫来砂，具有工艺流程简单、再生分离效率高的优势，因而尤其适用于精密铸造废型壳回收利用之类的应用场合。
为实现上述目的，本发明提出了一种从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，该方法包括如下步骤：
S1将待处理的精密铸造废型壳破碎后进行磁选，得到粗选颗粒；
S2将所述粗选颗粒进行干法筛分和除尘处理，得到12～80目颗粒和80～250目颗粒；
S3将所述12～80目颗粒进行水擦洗，然后经过脱水干燥和筛分后获得再生粗莫来砂；
S4将所述80～250目颗粒进行水擦洗，然后依次进行重选和浮选，以此实现锆英砂和莫来砂的分离，最后经过干燥后分别获得再生锆英砂和再生细莫来砂，以此实现从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂。
作为进一步优选的，在步骤S1中，破碎的工艺过程为：首先采用破碎机将所述待处理的精密铸造废型壳破碎到直径小于3mm的颗粒，然后采用棒磨方式进行破碎。
作为进一步优选的，在步骤S2中，采用配有粉尘净化器的振动筛设备进行干法筛分和除尘处理。
作为进一步优选的，在步骤S3中，水擦洗的次数为2～5次。
作为进一步优选的，在步骤S3中，筛分后的所述再生粗莫来砂的目数分别为12～30目、30～60目和60～80目。
作为进一步优选的，在步骤S3和S4中，水擦洗过程中颗粒与水的质量比为1:0.7～3。
作为进一步优选的，将步骤S2中获得的大于250目细粉灰尘直接收集作为耐火材料。
作为进一步优选的，所述大于250目细粉灰尘的主要物相为Al-Si系材料物相。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本发明通过分析精密铸造废型壳中莫来砂和锆英砂的粒度分布，提出将破碎后的粗颗粒按照12～80目、80～250目和大于250目的粒度范围进行干法分级，有效简化了再生回用莫来砂和锆英砂的工艺过程，考虑到12～80目颗粒主要为莫来砂旧砂，仅进行多次水擦洗再生即可获得干净的再生粗莫来砂，同时通过对80～250目颗粒进行重选和浮选分离，便可将锆英砂和莫来砂分离，获得高品位的再生锆英砂和再生细莫来砂，与现有技术相比具有工艺流程简单、所需设备少、再生分离效率高、成本低和操作易于控制等优势；
2.同时，本发明通过对分级再生过程中的工艺过程和工艺参数进行优化，能够保证再生粗莫来砂和再生细莫来砂的品质；
3.此外，本发明可将大于250目细粉灰尘作为耐火材料直接回收利用，有效提高了精密铸造废型壳的再生利用率。
附图说明
图1是按照本发明优选实施例构建的从精密铸造废型壳中分级再生回用莫来砂和锆英砂的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明实施例提供了一种从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，该方法包括如下步骤：
S1将待处理的精密铸造废型壳破碎后进行磁选，得到粗选颗粒；
S2将粗选颗粒进行干法筛分和除尘处理，得到12～80目颗粒、80～250目颗粒和大于250目细粉灰尘；
S3因12～80目颗粒的主要成分为莫来砂旧砂，几乎无锆英砂，故将12～80目颗粒进行2～5次水擦洗，然后经过脱水干燥和筛分后即可获得目数分别为12～30目、30～60目和60～80目的再生粗莫来砂，其与莫来砂新砂的成分比较接近；
S4因80～250目颗粒的主要成分为莫来砂和锆英砂的混合旧砂，故将80～250目颗粒进行水擦洗，然后依次进行重选和浮选，即可实现锆英砂和莫来砂的分离，最后经过干燥后分别获得再生锆英砂和再生细莫来砂；
更具体的，重选可以在合适的粒度范围内高效分离密度差较大的物料，但粒度过小会掩盖密度差别，使得重选的效果较差，甚至无法分离，而浮选对物料的粒度范围要求较低，因此需要对80～250目颗粒先进行重选再进行浮选，以此有效提高再生锆英砂的品位；
S5大于250目细粉灰尘主要为莫来粉，可将其直接收集作为耐火材料，其主要物相为Al-Si系材料物相。
进一步，步骤S1中，破碎的工艺过程为：首先采用破碎机将待处理的精密铸造废型壳破碎到直径小于3mm的颗粒，然后采用棒磨方式进行破碎。
进一步，步骤S2中，采用配有粉尘净化器的振动筛设备进行干法筛分和除尘处理。
进一步，步骤S3和S4中，水擦洗过程中颗粒与水的质量比为1:0.7～3，水的比例过高或过低都会降低颗粒的擦洗作用，无法获得干净的再生粗莫来砂或再生细莫来砂。
下面根据具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
S1将待处理的精密铸造废型壳破碎后进行磁选，得到粗选颗粒；
S2将粗选颗粒进行干法筛分和除尘处理，得到12～80目颗粒、80～250目颗粒和大于250目细粉灰尘；
S3将12～80目颗粒进行3次水擦洗(每次颗粒与水的质量比为1:1.5)，然后经过脱水干燥和筛分后获得再生粗莫来砂；
S4将80～250目颗粒进行水擦洗(颗粒与水的质量比为1:0.7)，然后依次进行重选和浮选，以此实现锆英砂和莫来砂的分离，最后经过干燥后分别获得再生锆英砂和再生细莫来砂；
S5将大于250目细粉灰尘直接收集作为耐火材料；
S6将擦洗过颗粒的水进行沉淀回用，沉淀物干燥后直接收集作为耐火骨料。
本实施例中12～80目颗粒质量占比为70％～85％，3次水擦洗再生后莫来砂表面干净，与莫来砂新砂成分比较接近；80～250目颗粒的质量占比为10％～20％，分离的锆英砂品位大于60％；大于250目细粉灰尘的质量占比小于10％。
实施例2
S1将待处理的精密铸造废型壳破碎后进行磁选，得到粗选颗粒；
S2将粗选颗粒进行干法筛分和除尘处理，得到12～80目颗粒、80～250目颗粒和大于250目细粉灰尘；
S3将12～80目颗粒进行4次水擦洗(第一次水擦洗中颗粒与水的质量比为1:1.5，后三次水擦洗中颗粒与水的质量比为1:1)，然后经过脱水干燥和筛分后获得再生粗莫来砂；
S4将80～250目颗粒进行水擦洗(颗粒与水的质量比为1:3)，然后依次进行重选和浮选，以此实现锆英砂和莫来砂的分离，最后经过干燥后分别获得再生锆英砂和再生细莫来砂；
S5将大于250目细粉灰尘直接收集作为耐火材料；
S6将擦洗过颗粒的水进行沉淀回用，沉淀物干燥后直接收集作为耐火骨料。
本实施例中12～80目颗粒质量占比为70％～85％，4次水擦洗再生后的莫来砂表面干净，与莫来砂新砂成分基本一致；80～250目颗粒的质量占比为10％～20％，分离的锆英砂品位大于60％；大于250目细粉灰尘的质量占比小于10％。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1将待处理的精密铸造废型壳破碎后进行磁选，得到粗选颗粒；
S2将所述粗选颗粒进行干法筛分和除尘处理，得到12～80目颗粒和80～250目颗粒；
S3将所述12～80目颗粒进行水擦洗，然后经过脱水干燥和筛分后获得再生粗莫来砂；
S4将所述80～250目颗粒进行水擦洗，然后依次进行重选和浮选，以此实现锆英砂和莫来砂的分离，最后经过干燥后分别获得再生锆英砂和再生细莫来砂，以此实现从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂。
2.如权利要求1所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，在步骤S1中，破碎的工艺过程为：首先采用破碎机将所述待处理的精密铸造废型壳破碎到直径小于3mm的颗粒，然后采用棒磨方式进行破碎。
3.如权利要求1所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，在步骤S2中，采用配有粉尘净化器的振动筛设备进行干法筛分和除尘处理。
4.如权利要求1所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，在步骤S3中，水擦洗的次数为2～5次。
5.如权利要求1所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，在步骤S3中，筛分后的所述再生粗莫来砂的目数分别为12～30目、30～60目和60～80目。
6.如权利要求1所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，在步骤S3和S4中，水擦洗过程中颗粒与水的质量比为1:0.7～3。
7.如权利要求1所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，将步骤S2中获得的大于250目细粉灰尘直接收集作为耐火材料。
8.如权利要求1～7任一项所述的从精密铸造废型壳中分级再生回收莫来砂和锆英砂的方法，其特征在于，所述大于250目细粉灰尘的物相为Al-Si系材料物相。
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