Спосіб гідравлічної регенерації формувальних пісків

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при регенерации формовочных песков. Известен способ регенерации формовочных песков, включающий термическую обработку во вращающихся обжиговых печах [1]. Этот способ имеет сложную энергоемкую и экологически уязвимую технологию. Известен способ регенерации формовочных песков, включающий механическое разрушение (дробление, измельчение и т.д.) агломератов частиц песка и связующи х компонентов в водной среде и последующие классификацию, сгущение и сушк у полученного продукта [2]. Недостатком способа является низкое качество формовочных песков, обусловленное загрязнением песков связующими компонентами, нерастворимыми в воде, которые при механическом воздействии на агломераты частиц песка не удаляются. В основу изобретения поставлена задача создания усовершенствованного способа гидравлической регенерации формовочных песков, позволяющего путем удаления нерастворимых связующи х компонентов более эффективно очистить поверхность зерен песка и за счет этого повысить качество формовочных песков, а также снизить расход воды. Поставленная задача решается таким образом, что в способе гидравлической регенерации формовочных песков, включающем дробление кусков выбитой смеси, магнитную сепарацию, грохочение, пульпообразование, оттирку остаточного связующего с поверхности зерен песка, классификацию, обезвоживание и сушку регенерированного песка, согласно изобретению, пульпообразование и оттирку остаточного связующего с поверхности зерен песка ведут при отношении твердого продукта к жидкому, равном 1 : (0,3...2), при этом очистку осуществляют в водной среде при рН, равном 4...6. Авторами установлено, что обработка формовочных песков в заявляемом режиме позволяет наряду с механической оттиркой поверхности зерен песка от связующих компонентов осуществлять химическую очистку поверхности зерен за счет создания слабокислой среды (рН = 4...6). Сочетание процессов механической и химической очистки поверхности зерен песка делает очистку песка более эффективной, что повышает качество формовочных песков. В табл. 1 приведены результаты регенерации формовочного песка, загрязненного техническими лигносульфатами, жидким стеклом, синтетическими смолами и маслами, известным и предлагаемым способами, полученные в лабораторных условиях. Как видно из таблицы 1, предлагаемый способ позволяет получить регенерированный песок, содержащий 4% загрязненных кварцевых зерен, а известный - 20%. В таблице 2 приведены результаты регенерации формовочного песка, загрязненного техническими лигносульфатами, жидким стеклом, синтетическими смолами и маслами, при различных значениях рН пульпы. Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что лучшие показатели регенерации формовочного песка (4-8% загрязненных кварцевых зерен в очищенном продукте) получены при значениях рН пульпы, равных 4,0-6,0. Экспериментально установлено, что при увеличении рН выше 6,0, как и при уменьшении ниже 4,0, показатели регенерации формовочного песка ухудшаются; массовая доля загрязненных кварцевых зерен увеличивается. В табл. 3 приведены результаты регенерации формовочного песка, загрязненного техническими лигносульфатами, жидким стеклом, синтетическими смолами и маслами, при различных соотношениях твердого к жидкому (Т-Ж). Из данных, приведенных в табл. 3. следует, что предлагаемый способ регенерации позволяет получить наилучшие показатели регенерации формовочного песка (4-8% загрязненных зерен) при соотношении Т : Ж = 1 : (0,3-2). Экспериментально установлено, что при изменении отношения Т : Ж = 1 : (0,3-2) как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, массовая доля загрязненных кварцевых зерен увеличивается. Заявляемый способ может быть применен в промышленных условиях следующим образом. Остатки литейных форм в виде пульпы при соотношении Т : Ж, равном 1 ; (0,3-2), обрабатывают в барабане при рН, равном 4-6. Измельченная пульпа поступает на классифицирующий аппарат, где отделяют песок и связующие компоненты. Песок направляют на сгущение, фильтрацию и сушат в печи. В результате получают песок, содержащий 4-6% загрязненных кварцевых зерен. Пример. Остатки литейных форм в виде пульпы при соотношении Т : Ж, равном 1 : 1, обрабатывали в барабане, в течение 30 мин, куда добавляли серную кислоту до получения рН 4,5. Измельченную пульпу направляли на гидроциклон, где классифицировали по классу 0,02 мм. Связующие компоненты отходили в слив и были использованы для получения керамзита. Песок направляли на сгущение в цилиндр диаметром 100 мм. После сгущения песок направляли в сушильный шкаф. В результате получали песок, содержащий 4% загрязненных кварцевых зерен. Таким образом, применение заявляемого способа обеспечивает повышение качества формовочного песка (содержание загрязненных кварцевых зерен 4-6%, что в 5 раз ниже, чем в известном способе).