PL218891B1

PL218891B1 - Method of processing and using the used moulding sands

Info

Publication number: PL218891B1
Application number: PL389371A
Authority: PL
Inventors: Zdzisław Pytel; Jan Małolepszy; Mariusz Holtzer; Józef Dańko; Rafał Dańko
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2015-02-27
Also published as: PL389371A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania zużytych mas odlewniczych na surowiec wtórny znajdujący zastosowanie w przemyśle pozaodlewniczym, np. w produkcji autoklawizowanych wyrobów budowlanych typu cegieł i bloków drążonych wapienno-piaskowych.The subject of the invention is a method of processing used casting masses into a secondary raw material used in the non-foundry industry, e.g. in the production of autoclaved construction products such as bricks and sand-lime hollow blocks.

Masy formierskie i rdzeniowe są zróżnicowane, gdyż w zależności od rodzaju technologii odlewania zostały przygotowane z udziałem różnych rodzajów spoiw. Masy formierskie i rdzeniowe zawierające spoiwa płynne są masami jednokrotnego użycia, natomiast z lepiszczem ilastym, ich odpad stanowi tylko 10 - 20%. Oznacza to, że po zakończonym procesie odlewania danego elementu, masy ze spoiwem płynnym traktuje się jako zużyte i w postaci tzw. mas odwałowych składuje na różnego rodzaju składowiskach, najczęściej odkrytych i w nieodpowiedni sposób zabezpieczonych. Niezależnie od rodzaju technologii i rodzaju odlewanego stopu, większość mas formierskich i rdzeniowych otrzymuje się w oparciu o mineralną osnowę, której źródłem jest naturalny piasek kwarcowy. Piasek ten musi spełniać odpowiednie kryteria odnośnie składu chemicznego, uziarnienia oraz dopuszczalnych zawartości zanieczyszczeń. Piasek kwarcowy w połączeniu z danym rodzajem spoiwa oraz innymi domieszkami spełniającymi określone funkcje, po zestawieniu ze sobą w określonych proporcjach, stanowi świeżą masę służącą do wytwarzania form lub rdzeni, niezbędnych w każdym procesie odlewniczym. Podczas procesu odlewania ciekłego stopu, formy i rdzenie poddawane są oddziaływaniu wysokiej temperatury, która w różnym stopniu wpływa na zmianę pierwotnych właściwości poszczególnych ich składników. W stosunku do osnowy kwarcowej efekt oddziaływania wysokiej temperatury jest najmniejszy i w związku z tym tylko w nieznacznym stopniu ulegają zmianie jej właściwości fizyczne i chemiczne, natomiast wyraźnej zmianie ulega ich forma zewnętrzna. W zużytych masach odlewniczych ziarna osnowy kwarcowej są połączone ze sobą za pośrednictwem utwardzonego spoiwa i po wybiciu odlewów z form, występują zarówno w postaci luźnej jak i zbrylonej. W takiej formie omawiane masy we wskazanym obszarze wykorzystania są całkowicie nieprzydatne jako surowiec wtórny, gdyż ze względu na postać zewnętrzną nie mogą być substytutem piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego, występującego zawsze w stanie sypkim (luźnym). Zatem w celu umożliwienia wtórnego ich wykorzystania, zużyte masy odlewnicze muszą zostać poddane procesowi przetworzenia, mającego na celu przede wszystkim przywrócenie w możliwie najwyższym stopniu pierwotnego uziarnienia i formy występowania w stanie sypkim, naturalnego piasku kwarcowego wykorzystanego do przygotowania świeżych mas. Zatem wstępny proces przetwarzania zużytych mas odlewniczych dla potrzeb produkcji silikatowych elementów murowych musi wiązać się z zabiegiem kruszenia zbrylonych fragmentów tych mas wraz z usunięciem z nich zakrzepłych części metalicznych bądź niemetalicznych, jako pochodnych odlewanego stopu. Jednak powyższy (wstępny) sposób przetworzenia zużytych mas formierskich i/lub rdzeniowych nie powoduje usunięcia z powierzchni ziaren osnowy kwarcowej pozostałości spoiw, wykorzystywanych do przygotowywania świeżych mas. Zatem na powierzchniach ziaren piasku poformierskiego otrzymanego z wstępnego przetworzenia zużytych mas formierskich i/lub rdzeniowych nadal znajduje się cienka, szczelnie przylegająca warstwa utwardzonego spoiwa. Obecność tego spoiwa jest czynnikiem ograniczającym wtórne wykorzystanie piasków poformierskich otrzymanych w wyniku wstępnego przetworzenia zużytych mas odlewniczych, we wszystkich technologiach otrzymywania materiałów budowlanych, związanych ze stosowaniem spoiw mineralnych, w tym również wspomnianych już wyrobów silikatowych. W technologiach tych wykorzystywane są bowiem procesy hydratacji i wiązania spoiw mineralnych, w wyniku których powstają odpowiednie produkty spajające poszczególne ziarna mineralnego wypełniacza, a zatem i piasku kwarcowego, dając w efekcie materiał odznaczający się odpowiednimi cechami użytkowymi, zapewniającymi mu odpowiednią wytrzymałość i trwałość. Warstwa stwardniałego spoiwa szczelnie przylegająca do poszczególnych ziarenek piasku jest trudno przenikliwa dla wody i wodnych roztworów o składzie zbliżonym do fazy ciekłej pozostającej w równowadze z hydratyzującym spoiwem mineralnym, zwykle charakteryzującej się wartościami pH z przedziału 12 :13. Tym samym warstwa ta stanowi barierę do przebiegu najważniejszej reakcji chemicznej zachodzącej między spoiwem a kruszywem, w wyniku której obserwujemy tworzenia się pożądanych produktów syntezy zapewniających korzystne cechy wytrzymałościowe otrzymywanych w oparciu o spoiwa mineralne materiałów budowlanych. Zatem w celu umożliwienia wtórnego wykorzystywania piasków poformierskich pochodzących z przetwarzania zużytych mas formierskich i/lub rdzeniowych do otrzymywania wyrobów silikatowych, zachodzi konieczność zastosowania takiego sposobu przetworzenia tych mas, który doprowadzi również do usunięcia z powierzchni ziaren piasku pozostałości spoiwa, w szczególności w odniesieniu doMolding and core sands are varied because, depending on the type of casting technology, they were prepared with the use of various types of binders. Molding and core sands containing liquid binders are single-use sands, while with clay binder, their waste is only 10 - 20%. This means that after the casting process of a given element is completed, the masses with liquid binder are treated as used and in the form of the so-called dump masses are stored in various types of landfills, most often discovered and inadequately secured. Regardless of the type of technology and the type of the cast alloy, most molding and core sands are obtained on the basis of a mineral matrix, the source of which is natural quartz sand. This sand must meet the appropriate criteria in terms of chemical composition, particle size and permissible content of impurities. Quartz sand in combination with a given type of binder and other admixtures fulfilling specific functions, when combined in certain proportions, constitutes a fresh mass for the production of molds or cores necessary in any casting process. During the process of casting the liquid alloy, the molds and cores are subjected to high temperature, which, to a varying degree, changes the original properties of their individual components. In relation to the quartz matrix, the effect of high temperature is the smallest, and therefore its physical and chemical properties change only slightly, while their external form clearly changes. In used casting masses, the quartz matrix grains are connected to each other by a hardened binder and after knocking out the castings from the molds, they appear both in loose and lumpy form. In this form, the masses in question in the indicated area of use are completely unsuitable as a secondary raw material, because due to their external form, they cannot be a substitute for natural quartz sand, which always exists in a loose (loose) state. Therefore, in order to be able to re-use them, the used casting sand must undergo a processing process aimed primarily at restoring, as much as possible, the original grain size and loose form of the natural quartz sand used to prepare the fresh sand. Therefore, the initial process of processing used casting masses for the production of silicate masonry elements must involve the crushing of the lumpy fragments of these masses with the removal of solidified metallic or non-metallic parts from them, as derivatives of the cast alloy. However, the above (preliminary) method of processing used molding sand and / or core sand does not remove the residues of binders used for the preparation of fresh sand from the surface of the quartz matrix grains. Thus, on the surfaces of the grains of the molding sand obtained from the pre-treatment of the spent molding and / or core sand, there is still a thin, tightly adhering layer of hardened binder. The presence of this binder is a factor limiting the re-use of post-molding sands obtained as a result of the initial processing of used casting masses in all technologies for obtaining building materials related to the use of mineral binders, including the already mentioned silicate products. These technologies use the processes of hydration and bonding of mineral binders, as a result of which appropriate products are formed that bind individual grains of the mineral filler, and thus also quartz sand, resulting in a material with appropriate functional properties, ensuring its appropriate strength and durability. The layer of hardened binder tightly adhering to individual grains of sand is difficult to penetrate water and aqueous solutions with a composition similar to the liquid phase in equilibrium with the hydrating mineral binder, usually characterized by pH values in the range 12: 13. Thus, this layer constitutes a barrier to the course of the most important chemical reaction occurring between the binder and the aggregate, as a result of which we observe the formation of the desired synthesis products ensuring favorable strength properties of building materials obtained based on mineral binders. Therefore, in order to enable the recycling of molding sands resulting from the processing of spent molding and / or core sand to obtain silicate products, it is necessary to use such a method of processing these sand that will also lead to the removal of binder residues from the surface of the sand grains, in particular with regard to

PL 218 891 B1 spoiw organicznych opartych o żywice syntetyczne. Efekt taki można uzyskać w wyniku dodatkowego (końcowego) etapu przetworzenia zużytych mas odlewniczych. Rezultat taki można uzyskać poprzez zastosowanie krótkotrwałego procesu mielenia „na sucho” w młynie kulowym lub podczas rozdrabniania przy użyciu dezintegratora prętowego, materiału uzyskanego w wyniku pierwszego stopnia (wstępnego etapu) przetwarzania zużytych mas odlewniczych.Of organic binders based on synthetic resins. Such an effect can be obtained as a result of an additional (final) stage of processing the used casting mass. This result can be obtained by applying a short dry grinding process in a ball mill or during comminution with a rod disintegrator, the material obtained from the first stage (pre-stage) processing of the spent casting mass.

Tradycyjny sposób produkcji wyrobów wapienno-piaskowych polega na wykorzystywaniu mieszaniny surowcowej składającej się z piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego i wapna palonego, zestawionych ze sobą w określonych proporcjach. Zwykle w mieszaninie tej udział masowy piasku kwarcowego, spełniającego rolę kruszywa (mineralnego wypełniacza), wynosi 92%, natomiast udział masowy wapna palonego, pełniącego funkcję spoiwa, wynosi 8%. Podane udziały obydwu surowców dotyczą sytuacji, w której piasek składa się w 100% z kwarcu, a wapno palone wykazuje 100% aktywność, tzn. składa się w 100% z aktywnego CaO. Natomiast w przypadku wykorzystywania piasków kwarcowych pochodzenia naturalnego oraz wapna palonego otrzymywanego w instalacjach przemysłowych, sytuacja taka zwykle nie występuje i w rzeczywistości wzajemne proporcje obu surowców nieznacznie różnią się od wyżej podanych. Wynika to zazwyczaj z obecności zanieczyszczeń mineralnych obecnych zarówno w piaskach kwarcowych jak i w skałach wapiennych, będących surowcem do otrzymywania wapna palonego. Do mieszaniny tych składników wprowadza się wodę w niezbędnej ilości, która wynika z potrzeby hydratacji składników spoiwa w postaci CaO i MgO w formę wodorotlenków oraz konieczności uzyskania odpowiedniej wilgotności formierczej, gwarantującej wymagane właściwości reologiczne, zapewniające prawidłowy przebieg procesu formowania (prasowania) półfabrykatów. Po zestawieniu ze sobą wymienionych surowców w proporcjach wyżej podanych oraz po zakończeniu procesu hydratacji CaO i MgO zwanego procesem „gaszenia mieszanki”, powszechnie znanym sposobem (metodą prasowania) formuje się półfabrykaty o określonym kształcie i wymiarach, a następnie poddaje się je procesowi autoklawizacji.The traditional method of producing sand-lime products is based on the use of a raw material mixture consisting of natural quartz sand and quicklime, juxtaposed with each other in specific proportions. Usually, in this mixture, the mass fraction of quartz sand acting as aggregate (mineral filler) is 92%, while the mass fraction of quicklime acting as a binder is 8%. The stated proportions of both raw materials refer to a situation where the sand consists of 100% quartz and the quicklime has 100% activity, i.e. it consists of 100% active CaO. However, in the case of using quartz sands of natural origin and quicklime obtained in industrial installations, such a situation usually does not occur and in fact the mutual proportions of the two raw materials slightly differ from the above-mentioned ones. This is usually due to the presence of mineral impurities present in both quartz sands and limestone, which are the raw material for quicklime. The necessary amount of water is introduced into the mixture of these components, which results from the need to hydrate the binder components in the form of CaO and MgO in the form of hydroxides and the need to obtain appropriate molding moisture, guaranteeing the required rheological properties, ensuring the correct course of the process of forming (pressing) semi-finished products. After combining the above-mentioned raw materials with each other in the above-mentioned proportions and after completing the CaO and MgO hydration process, known as the "quenching the mixture", a commonly known method (pressing method) is formed into semi-finished products with a specific shape and dimensions, and then they are subjected to the autoclaving process.

Omawiane wyroby wapienno-piaskowe można również produkować w oparciu o inny niż wyżej podany, skład mieszaniny surowcowej. Modyfikację składu tej mieszaniny surowcowej najczęściej uzyskuje się w wyniku wprowadzenia dodatkowych surowców lub odpowiednio prefabrykowanych spoiw wieloskładnikowych. Przykładowo z polskiego opisu patentowego PL 185500 wynika, że masa do wytwarzania autoklawizowanego materiału budowlanego składająca się z piasku kwarcowego i wapna palonego charakteryzuje się tym, że zawiera dodatkowo domieszkę mineralną w postaci metakaolinitu w ilości 1 - 10% wagowych. Również z innego polskiego opisu patentowego PL 198350 wynika, że masa na wyroby wapienno-piaskowe o podwyższonej wytrzymałości, składająca się z piasku kwarcowego i wapna palonego charakteryzuje się tym, że w charakterze aktywnego dodatku mineralnego zawiera mieloną skałę wapienną w ilości 7 - 23% wagowych i/lub mielony chalcedonit w ilości 4 - 46% wagowych. Ponadto ze zgłoszenia projektu wynalazczego P-388779 wynika, że mieszanina surowcowa do wytwarzania autoklawizowanych wyrobów wapienno-piaskowo-popiołowych, zawierająca surowce podstawowe takie jak piasek kwarcowy pochodzenia naturalnego, wapno palone niegaszone charakteryzuje się tym, że dodatkowo zawiera dodatek mineralny w postaci mielonych popiołów dennych w ilości 20,5 - 61,5% wagowych, stanowiących odpad powstający przy spalaniu paliw stałych, korzystnie z węgla kamiennego, w kotłach fluidalnych.The discussed sand-lime products can also be produced on the basis of a composition of the raw material mixture other than the above-mentioned one. Modification of the composition of this raw material mixture is most often achieved by introducing additional raw materials or appropriately prefabricated multi-component binders. For example, the Polish patent specification PL 185,500 shows that the mass for the production of autoclaved building material, consisting of quartz sand and quicklime, is characterized by the fact that it additionally contains a mineral admixture in the form of metakaolinite in the amount of 1 - 10% by weight. Another Polish patent specification PL 198350 shows that the mass for lime-sand products with increased strength, consisting of quartz sand and quicklime, is characterized by the fact that as an active mineral additive it contains ground limestone in the amount of 7 - 23% by weight and / or ground chalcedonite in an amount of 4 - 46% by weight. Moreover, from the patent application P-388779 it follows that the raw material mixture for the production of autoclaved lime-sand-ash products, containing basic raw materials such as quartz sand of natural origin, quicklime, is characterized by the fact that it additionally contains a mineral additive in the form of ground bottom ash in the amount of 20.5-61.5% by weight, constituting the waste resulting from the combustion of solid fuels, preferably hard coal, in fluidized bed boilers.

Również z opisu patentowego PL 174628 wynika, że wyroby wapienno-piaskowe można otrzymywać z mieszaniny surowcowej składającej się z piasku kwarcowego oraz odpowiednio prefabrykowanego spoiwa otrzymywanego w wyniku mielenia „na sucho” różnych frakcji ziarnowych wapiennych popiołów lotnych z węgla brunatnego w czasie zapewniającym uzyskanie powierzchni właści₂ wej 3000 - 3500 cm²/g (wg Blaine'a) i następnie po nawilżeniu wodą, poddaniu wstępnej hydratacji w autoklawie w atmosferze nasyconej pary wodnej w temperaturze 110 - 150°C i ciśnieniu 0,1 - 0,5 MPa.Also from the patent description PL 174628 it follows that lime-sand products can be obtained from a raw material mixture consisting of quartz sand and a suitably prefabricated binder obtained as a result of "dry" grinding of various grain fractions of calcareous fly ashes from brown coal in time ensuring obtaining the proper surface ₂ input 3000 - 3500 cm ² / g (according to Blaine) and then after moistening with water, subjecting to preliminary hydration in an autoclave in an atmosphere of saturated water vapor at the temperature of 110 - 150 ° C and pressure of 0.1 - 0.5 MPa.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu utylizacji zużytych mas odlewniczych i zastosowanie ich do otrzymania pełnowartościowych wyrobów wapienno-piaskowych.The aim of the present invention is to develop a method for the utilization of used casting masses and to use them to obtain full-value sand-lime products.

Istota wynalazku polega na tym, że zużyte masy odlewnicze formierskie i/lub rdzeniowe poddaje się dwustopniowemu procesowi przetwarzania, przy czym pierwszy, wstępny proces przetwarzania polega na kruszeniu zbrylonych mas, bez dodatkowego rozdrobnienia osnowy kwarcowej i segregacji ziarnowej, połączony z zabiegiem separacji magnetycznej części metalicznych w postaci grudek zakrzepniętego stopu. W drugim etapie procesu przeprowadza się zabieg technologiczny polegający na krótkotrwałym, trwającym 10 - 15 minut, mieleniu „na sucho” materiału otrzymanego w wyniku wstępnego przetwarzania zużytych mas odlewniczych, który to proces prowadzi do usunięcia warstwy spoiwa przylegającego do ziaren osnowy kwarcowej. Uzyskany surowiec wtórny wprowadza się doThe essence of the invention consists in the fact that the used molding and / or core casting sand is subjected to a two-stage processing process, the first, preliminary processing process consisting in crushing the lumps, without additional crushing of the quartz matrix and grain segregation, combined with the magnetic separation of metallic parts in the form of lumps of a solidified alloy. In the second stage of the process, a technological operation is carried out consisting in a short-term, lasting 10-15 minutes, "dry" grinding of the material obtained as a result of preliminary processing of spent casting mass, which process leads to the removal of the binder layer adhering to the quartz matrix grains. The obtained secondary raw material is introduced into

PL 218 891 B1 mas przeznaczonych na silikatowe materiały budowlane w ilościach 20 - 80% wagowych, uzyskując pełnowartościowe wyroby wapienno-piaskowe.The amount of 20-80% by weight of the masses intended for silicate building materials, obtaining full-value sand-lime products.

Zaletą sposobu przetworzenia zużytych mas odlewniczych według wynalazku, jest umożliwienie utylizacji surowca krzemionkowego (piasków poformierskich) polegającej na poddaniu ich nieskomplikowanym zabiegom technologicznym.The advantage of the method of processing used casting masses according to the invention is that it enables the utilization of the silica raw material (molding sands) by subjecting them to uncomplicated technological procedures.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Surowiec wtórny otrzymuje się w procesie recyklingu zużytych mas odlewniczych reprezentujących zróżnicowane pod względem rodzaju spoiwa oraz stosowanych technologii odlewania, obejmującego dwustopniowy proces (wstępny i końcowy etap) ich przetwarzania, polegający w pierwszej kolejności na zabiegu mechanicznego kruszenia zbrylonych fragmentów tych mas, którego celem jest odtworzenie w możliwie najwyższym stopniu pierwotnego uziarnienia piasku kwarcowego, oraz na zabiegu separacji magnetycznej lub odsiewania cząstek zakrzepniętego stopu, a następnie przeprowadzeniu dla otrzymanego w ten sposób materiału drugiego stopnia przetworzenia, obejmującego zabieg krótkotrwałego, bo trwającego 10 - 15 minut, procesu mielenia „na sucho”, mającego na celu usunięcie z powierzchni ziaren osnowy kwarcowej pozostałości stwardniałego spoiwa.Secondary raw material is obtained in the process of recycling used casting masses representing various types of binder and the casting technologies used, including a two-stage process (initial and final stage) of their processing, consisting first of all in the mechanical crushing of the lump fragments of these masses, the purpose of which is to restore to the highest possible degree of primary quartz sand graining and the magnetic separation or sieving of solidified alloy particles, followed by second-stage processing for the material obtained in this way, including a short-term, 10 - 15 minutes' dry grinding process to remove the remnants of the hardened binder from the surface of the quartz matrix grains.

Uzyskany surowiec wtórny wprowadza się do mas przeznaczonych na silikatowe materiały budowlane w ilościach 20 - 80% wagowych, uzyskując pełnowartościowe wyroby wapienno-piaskowe Serie próbek były otrzymywane zawsze według tej samej procedury, która sprowadzała się do odważenia wymaganych ilości poszczególnych składników zestawu surowcowego, poddaniu ich procesowi dwustopniowej homogenizacji (w stanie suchym i wilgotnym), gaszeniu mieszanki mającej na celu całkowitą hydratację CaO i MgO zawartych w spoiwie (wapnie palonym), a następnie po zakończeniu tego procesu przeprowadzenie czynności związanych z formowaniem próbek w postaci walców o wymiarach średnicy i wysokości równych 25 mm. Formowanie próbek przebiegało metodą osiowego, dwustopniowego prasowania z międzystopniowym odpowietrzaniem, przy wartościach ciśnień odpowiednio równych 10 i 20 MPa. Następnie próbki poddawano procesowi obróbki w warunkach hydrotermalnych, wykorzystując do tego celu cylindry ciśnieniowe, z zachowaniem następujących parametrów procesu:The obtained secondary raw material is introduced into the masses intended for silicate building materials in the amounts of 20 - 80% by weight, obtaining full-value sand-lime products. The series of samples were always obtained according to the same procedure, which consisted of weighing the required amounts of individual components of the raw material set and subjecting them to the process of two-stage homogenization (in a dry and wet state), extinguishing the mixture aimed at complete hydration of CaO and MgO contained in the binder (quicklime), and then, after completing this process, carrying out activities related to the formation of samples in the form of cylinders with dimensions of diameter and height equal to 25 mm. The samples were formed by the axial, two-stage pressing method with interstage deaeration, at pressures of 10 and 20 MPa, respectively. Then, the samples were processed in hydrothermal conditions, with the use of pressure cylinders, with the following process parameters:

- temperatura nasyconej pary wodnej - 180°C- saturated steam temperature - 180 ° C

- ciśnienie nasyconej pary wodnej - 1,002 MPa- saturated steam pressure - 1.002 MPa

- czas autoklawizacji - 8 godzin (według reżimu: 1,5 h dochodzenie do założonej temperatury i ciśnienia pary wodnej/8h okres izobaryczno-izotermicznej obróbki wyrobów/swobodne chłodzenie)- autoclaving time - 8 hours (according to the regime: 1.5 h reaching the assumed temperature and steam pressure / 8h period of isobaric-isothermal processing of products / free cooling)

W pierwszej kolejności określono przydatność piasku poformierskiego uzyskanego w wyniku procesu przetworzenia zużytych mas odlewniczych do otrzymywania tworzyw wapienno-piaskowych. Efekt ten uzyskano w wyniku dokonywania stopniowej substytucji (w granicach 25 - 100%) naturalnego piasku kwarcowego, piaskiem poformierskim uzyskanym zgodnie z wynalazkiem w wyniku wstępnego przetworzenia zużytych mas odlewniczych, w mieszaninach surowcowych przeznaczonych do otrzymywanych tworzyw autoklawizowanych.First, the suitability of post-molding sand obtained as a result of the processing of used casting masses for the production of sand-lime plastics was determined. This effect was obtained as a result of gradual substitution (within 25 - 100%) of natural quartz sand with post-molding sand obtained according to the invention as a result of pre-processing of spent casting masses in raw material mixtures intended for the obtained autoclaved materials.

Przydatność tych piasków oceniano na podstawie analizy porównawczej wartości liczbowych poszczególnych cech użytkowych uzyskanych dla tworzyw eksperymentalnych otrzymanych z udziałem piasków poformierskich, w stosunku do wartości liczbowych odpowiednich cech użytkowych tworzyw referencyjnych, tj. uzyskanych z mieszaniny o tradycyjnym składzie (symbol masy „M-0”). Skład masy „M-0” przeznaczonej do otrzymywania tworzyw referencyjnych był następujący:The suitability of these sands was assessed on the basis of a comparative analysis of the numerical values of individual functional characteristics obtained for experimental materials obtained with the participation of molding sands, in relation to the numerical values of the corresponding functional characteristics of reference materials, i.e. obtained from a mixture with a traditional composition (mass symbol "M-0" ). The composition of the "M-0" mass intended for the production of reference materials was as follows:

- piasek kwarcowy pochodzenia naturalnego, spełniający kryteria przydatności do produkcji wyrobów wapienno-piaskowych - 83,7%- quartz sand of natural origin, meeting the criteria of suitability for the production of sand-lime products - 83.7%

- wapno palone (niegaszone) o aktywności ( (CaO, MgO)) 92,3% - 7,9%- quicklime (quicklime) with activity ((CaO, MgO)) 92.3% - 7.9%

- woda (w ilości niezbędnej do zgaszenia CaO i MgO oraz do nawilżenia masy do wilgotności formierczej na poziomie 5 * 6%) - 8,4%- water (in the amount necessary to extinguish CaO and MgO and to moisten the sand to forming moisture at the level of 5 * 6%) - 8.4%

Właściwości próbek tworzyw autoklawizowanych (referencyjnych) uzyskanych z mieszaniny surowcowej o w/w składzie (masa „M-0”), przedstawia poniższa tabela.The properties of the samples of the autoclaved (reference) materials obtained from the raw material mixture of the above-mentioned composition (mass "M-0") are presented in the table below.

Symbol próbki Symbol samples Właściwości masy Mass properties Badany parametr The parameter under study Wilgotność % Moisture% Aktywność % Activity% Wytrzymałość na ściskanie ίθ, MPa Compressive strength ίθ, MPa Gęstość _Pn,u, kg/dm³ Density _P n, u, kg / dm ³ Absorpcja wodna Cw, % Water absorption Cw,% Porowatość otwarta Po, % Open porosity Po,% M-0 M-0 6,2 6.2 7,6 7.6 25,6 25.6 1,85 1.85 12,7 12.7 23,4 23.4

PL 218 891 B1PL 218 891 B1

Przykładowy skład mieszanek surowcowych odznaczający się 25% poziomem substytucji naturalnego piasku kwarcowego piaskami poformierskimi uzyskanymi w wyniku przetworzenia zgodnie z wynalazkiem dwóch rodzajów zużytych mas odlewniczych ze spoiwem organicznym w postaci żywicy furanowej oraz masy pochodzącej z technologii cold-box:An exemplary composition of raw material mixtures characterized by a 25% level of substitution of natural quartz sand with molding sands obtained as a result of processing according to the invention of two types of used casting sands with an organic binder in the form of furan resin and mass derived from the cold-box technology:

- piasek kwarcowy - 62,8%- quartz sand - 62.8%

- wapno palone - 7,9%- quicklime - 7.9%

- piaski poformierskie otrzymane w wyniku recyklingu dwóch rodzajów zużytych mas odlewniczych - 20,9% - woda - 8,4%- post-molding sands obtained as a result of recycling of two types of used casting mass - 20.9% - water - 8.4%

Właściwości próbek tworzyw wapienno-piaskowych uzyskanych z udziałem piasków poformierskich pochodzących z dwuetapowego procesu przetworzenia zużytych mas odlewniczych przedstawia poniższa tabelaThe properties of lime-sand samples obtained with the participation of post-molding sands from the two-stage process of processing used casting mass are presented in the table below.

Symbol próbki Symbol samples Poziom substytucji Level substitution Właściwości masy Mass properties Badany parametr The parameter under study Wilgotność % Moisture% Aktywność % Activity% Wytrzymałość na ściskanie ίβ, MPa Compressive strength ίβ, MPa Gęstość Ρπ,υ kg/dm³ Density Ρπ, υ kg / dm ³ Absorpcja wodna Cw, % Water absorption Cw,% Porowatość otwarta Po, % Open porosity Po,% mRFU25 mRFU25 25 25 5,9 5.9 7,5 7.5 30,0 30.0 1,84 1.84 12,7 12.7 23,4 23.4 mRCB25 mRCB25 25 25 5,7 5.7 6,5 6.5 28,0 28.0 1,82 1.82 13,5 13.5 24,7 24.7

Zastrzeżenie patentowePatent claim

Claims

A method of processing used casting masses into a secondary raw material, which is used in the non-foundry industry, as a secondary raw material added in the amount of 20 - 80% by weight to the masses intended for silicate construction products, characterized in that the used molding and / or core sands are subjected to a two-stage process processing, the 1st stage consists in mechanical crushing of lumpy fragments of these masses in conjunction with the magnetic separation of metallic parts; Whereas the second stage of processing includes a technological procedure consisting in a short-term (10-15 minutes) grinding of post-molding sands obtained as a result of the initial stage of their processing.