本发明属于环保再生领域，特别是涉及一种废弃铸型材料的回收处理方法。
背景技术：
随着铸造材料的不断更新换代，无机覆膜砂开始出现。由于无机覆膜砂具有很好的环保性能，在铸造使用时大大降低了传统型砂在使用过程中出现的废烟、废气的排放，无机覆膜砂得到了广泛的应用，随之产生的无机覆膜砂废砂也开始大量出现。现阶段无机覆膜砂与普通的树脂砂混合后形成固体废弃物，但对应的再生回收手段却很少有人提及。一种无机覆膜砂和有机树脂砂联合再生工艺就是为了实现铸造用无机覆膜砂和有机树脂砂混合砂的再生回收和重利用的功能。
现阶段废砂再生的对象主要为单一的废砂，一般再生回收的废砂主要有酚醛树脂砂、粘土砂、改性水玻璃砂等。混着酚醛树脂砂和潮模砂、呋喃树脂砂以及冷芯盒砂等混合类砂子。废砂的回收工艺主要为干法再生、热法再生、湿法再生或者多种再生方式混合的再生体系。
现有的回收工艺面临以下问题：首先，现有的无机覆膜砂和有机树脂砂废砂缺乏有效的回收技术工艺，从而无机覆膜废砂将会成为固废而无法回收再利用；同时现有的回收手段也存在诸多问题需要解决，干法再生一次再生效果较差需要进行多级干法再生；湿法再生设备庞大、复杂，占地面积较大，能耗高；联合再生现阶段的再生对象基本没有涉及到无机覆膜砂和有机树脂砂的混合砂。这将导致无机覆膜砂和有机树脂砂的混合砂面临无法再生回收的窘迫现状，从而给企业带来巨大的经济负担，也给我国的资源和环境带来巨大的压力。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种工序紧凑合理、操作简便、再生率高的铸造废砂再生的方法，该方法得到的再生砂质量高，并且安全环保、经济效益高，其中铸造废砂为无机覆膜砂和/或有机树脂砂砂芯。
本发明涉及一种铸造废砂再生的方法，所述方法包括以下步骤：(1)铸造废砂破碎；(2)焙烧；(3)湿法搅拌；(4)碾磨；(5)风选、磁选；所述铸造废砂为无机覆膜砂和/或有机树脂砂砂芯。
优选地，所述方法步骤(5)之后还进行步骤(6)筛分、装袋。
优选地，所述步骤(1)按以下步骤进行：将铸造废砂破碎成为细砂，便于进入焙烧炉。破碎成的细砂能通过3mm×3mm筛孔。
优选地，所述步骤(2)按以下步骤进行：将步骤(1)破碎后的细砂在340～360℃焙烧，去除无机覆膜砂表面的惰性膜，然后在650℃焙烧将废砂中的有机物完全燃烧殆尽，焙烧时间为20～40min。
优选地，所述步骤(3)按以下步骤进行：将步骤(2)焙烧后的细砂移入装有0.28mol/l的盐酸溶液的搅拌池中搅拌，一方面为砂子降温，另外将砂子中的碱性物质中和处理，通过砂水分离器分离细砂和废液，将废液过处理后无害排放，废液中回收的清水返回搅拌池。
优选地，所述步骤(4)按以下步骤进行：通过机械碾磨去除湿法搅拌后细砂表面的惰性膜，以清理再生砂表面的残留杂质。
优选地，所述步骤(5)按以下步骤进行：碾磨后的细砂通过风选将再生砂中的细粉去除，通过磁选将再生砂中的磁性物质去除。风选后细砂中200目以下砂子含量控制在0.5wt％以下，140目以上砂子控制在3wt％以下。
优选地，所述步骤(6)按以下步骤进行：将经过步骤(5)处理后的细砂按不同细度筛分，装袋，要求内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对再生砂进行包装。
本发明铸造废砂再生的方法与现有技术不同之处在于以下几个方面：
1)技术方面；本发明的工艺为联合再生工艺，主要再生对象为无机覆膜砂和有机树脂砂的混合废砂。该工艺能高效的使沙粒表面的惰性膜同沙粒松散开或者脱落，能够准确的掌握和控制焙烧温度和时间，使加热、湿法搅拌、机械碾磨的工序更为紧凑和合理，所述再生砂的质量较高，再生率高，因此该工艺具有良好的技术可性能和适用性。
2)环境保护方面；本发明的工艺可以针对单一的有机或无机废砂以及混合的无机覆膜砂和有机树脂砂进行再生回收，避免了固体废弃物堆放后对周围环境和土地造成的污染，同时回收再生也避免了采矿时给周围矿产带来的环境破坏。整个工艺过程中废砂中的有机物实现了完全燃烧，没有有毒有害的废气废物排放，实现了零排放的标准，实现了环境保护的目的。
3)经济效益方面；使用本发明的方法制得的再生砂部分或者全部替代新砂使用，可以大大降低新砂的消耗，减少了废旧的无机覆膜砂和有机树脂废砂的排放，减少了新砂的购置费用和废砂排放堆放的费用，节省了仓库建设及占用费用，同时降低了铸造企业的生产成本。实现了资源的循环利用，使得废砂再生获得了良好的经济效益。
4)资源保护方面；本发明的工艺生产的再生砂可以部分或者完全替代新砂重新使用在铸造生产中，减少了日益匮乏的硅砂资源的消耗，再资源保护方面起到积极作用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明铸造废砂再生的方法制得的再生砂。
具体实施方式
通过以下实施例和验证试验对本发明的铸造废砂再生的方法作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的铸造废砂再生的方法按以下步骤进行：
(1)铸造废砂破碎：将无机覆膜砂和有机树脂砂砂芯经过破碎后成为细砂，便于进入焙烧炉，破碎成的细砂能通过3mm×3mm筛孔。
(2)焙烧：将步骤(1)破碎后的细砂在340℃焙烧，去除无机覆膜砂表面的惰性膜，然后在650℃焙烧将废砂中的有机物完全燃烧殆尽。
(3)湿法搅拌：将步骤(2)焙烧后的细砂移入装有0.28mol/l的盐酸溶液的搅拌池中搅拌，一方面为砂子降温，另外将砂子中的碱性物质中和处理，通过砂水分离器分离细砂和废液，将废液过处理后无害排放，废液中回收的清水返回搅拌池。
(4)碾磨：通过机械碾磨去除湿法搅拌后细砂表面的惰性膜，以清理再生砂表面的残留杂质。
(5)风选、磁选：碾磨后的细砂通过风选将再生砂中的细粉去除，通过磁选将再生砂中的磁性物质去除。风选后细砂中200目以下砂子含量控制在0.5wt％以下，140目以上砂子控制在3wt％以下。
(6)筛分、装袋：将经过步骤(5)处理后的细砂按不同细度筛分，装袋，要求内袋为防潮的塑料袋密封，外袋为编织袋对再生砂进行包装。
实施例2
本实施例的铸造废砂再生的方法的操作步骤与实施例1的不同之处在于：本实施例中步骤(1)处理原料为无机覆膜砂砂芯，步骤(2)中焙烧采用的温度为360℃，其他操作与实施例1相同。
实施例3
本实施例的铸造废砂再生的方法的操作步骤与实施例1的不同之处在于：本实施例中步骤(1)处理原料为有机树脂砂砂芯，步骤(2)中焙烧采用的温度为350℃，其他操作与实施例1相同。
验证试验
从图2为本发明铸造废砂再生的方法制得的再生砂。对本发明生产工艺中的能耗、再生率、再生砂的质量等进行统计记录，并与现有技术进行比较，所得结果如表1所示(其中，现有技术分别采用了公开号为cn105328115a(铸造废砂热等离子体的再生方法)、公开号为cn106807882a(无机覆膜砂废砂再生用分解助液及废砂再生方法)、公开号为cn106975726a(一种铸造废砂再生方法)的专利中的方法，所得参数为各个方法中的均值)。
表1本发明的方法与现有技术的区别
由上表可知，本发明具有处理废砂能力高、再生效率高、再生质量好、再生耗能低等特点。同时因为能够同时回收无机覆膜砂和有机树脂砂废砂或者单一的无机覆膜砂等特点，能够缓解铸造企业的环保压力，减轻铸造企业的原砂采购压力，同时为铸造企业带来了良好的经济效益。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
