本發(fā)明涉及鑄造用廢砂料回收再利用技術(shù)，特別涉及一種用廢棄的陶粒樹脂砂制備鑄造涂料的方法。

背景技術(shù)：

由于具有原料來源廣、制備工藝成熟及流程簡單、性能穩(wěn)定，以及低污染和結(jié)構(gòu)可控等特點，陶粒砂成為繼石英砂、鉻鐵礦砂、鋯英砂、剛玉砂、橄欖石砂、寶珠砂等之后的新型鑄造用砂，成為大型3d鑄造企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但是，該陶粒砂在澆鑄后仍產(chǎn)生大量的廢棄砂，這種廢棄砂的處理成二次回收不徹底及循環(huán)再生工藝能耗高等問題的制約，只能以粗放式的填埋或鋪路等方式處理。同時，由于造型過程中的酚醛、呋喃和脲醛類等樹脂固化劑組分和澆鑄成型時因高溫發(fā)生的部分晶相轉(zhuǎn)變或低熔點合金影響，使得廢棄樹脂砂的成分復(fù)雜、揮發(fā)組分含量過高，存在難以直接重復(fù)利用，如果長期堆放導(dǎo)致環(huán)境二次污染問題也不容忽視。

申請公布號為cn104741515a的專利說明書了公開了一種由鑄造樹脂砂再生粉塵制備的鑄造涂料，將鑄造樹脂再生砂與鋁礬土、粘土砂、水玻璃砂等組分混合，制得消失模鑄造骨料，實現(xiàn)了鑄造粉塵的循環(huán)再生應(yīng)用。但該技術(shù)只通過初步的篩分、研磨等機械方式進行簡易的物理混合，未對廢砂進行改性處理，所以其制得的鑄造涂料各項性能較差，不能用于高質(zhì)量鑄件的鑄造中。又如申請公布號為cn105964884a《一種鑄造用的樹脂砂及其制備方法》所述，通過粉碎、篩選、磁選和混砂等工藝，制備出以廢棄的樹脂砂、石英砂、呋喃樹脂、硅烷增強劑為主要組分的鑄造樹脂砂。該方法中對廢棄的樹脂砂也只簡單的粉碎，篩分。未對有機物質(zhì)量進行處理，制備的再生樹脂砂質(zhì)量不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用廢棄的陶粒樹脂砂制備鑄造涂料的方法，以優(yōu)化廢棄陶粒樹脂砂的循環(huán)再利用的工藝，并解決大量的廢棄陶粒基樹脂砂處理中的環(huán)境污染。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用廢棄的陶粒樹脂砂制備鑄造涂料的方法，包括如下步驟：

a)將鑄造用廢棄的陶粒樹脂砂通過焙燒去除砂料中的有機物、一次篩分、粉碎和二次篩分處理成粒徑小于800目的回收料，所述回收砂料的質(zhì)量組分含量為sio245.0~55.0%、al2o335.0~45.0%、fe2o31.8~3.5%、cao+mgo0.1~1.0%、k2o+na2o0.1~1.0%，灼減量為5.0~10.0%，其中cao與mgo為任一比例混合的上述用量的混合物，k2o和na2o為任一比例混合的上述用量的混合物；

b)將上步中的回收砂料與粒徑小于500目的復(fù)合骨料混合均勻制成耐火骨料，其中回砂料占混合料總量的25~65%；所述復(fù)合骨料為高嶺土、鋁礬土、莫來石、石墨粉、硅藻土中的一種或一種以上任一比混合料；

c）按如下質(zhì)量百分比配制鑄造涂料：上步中制得的耐火骨料30~78%，懸乳劑9~25%，粘結(jié)劑5~15%，消泡劑0.2~10%，分散劑5~15%,防腐劑0.5~5%，表面活性劑0.3~2.3%，上述組份混合并攪拌均勻配制成粘稠狀液態(tài)涂料。

本發(fā)明的用廢棄的陶粒砂制備鑄造涂料的方法中，將廢棄的陶粒砂經(jīng)焙燒、一次篩分、粉碎和二次篩分處理，有效去除砂料中的揮發(fā)分、殘留樹脂、粘結(jié)劑以及其他附著物，并使顆粒形貌更加規(guī)整，粒度及分布更加均勻，經(jīng)處理的砂料成分均勻，微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，作鑄造涂料中的耐熱骨料，實現(xiàn)回收砂料的最大化再利用。

為徹底去除砂料中雜質(zhì)，并均勻化砂料結(jié)構(gòu)，所述步驟a)中的焙燒過程中，將不同批次廢棄的陶粒樹脂砂通過機械混合的方法混合均勻后置于真空燒焙爐中，在-0.01mpa以下的真空條件下，下升溫至600℃~900℃并保溫30~120min，然后爐內(nèi)冷卻至室溫再開爐取出；經(jīng)焙燒處理后，廢棄陶?；鶚渲邦w粒表面的吸附物、固化劑、粘結(jié)劑、揮發(fā)分、低熔點合金等組分以及普通可揮發(fā)性有機物、co2氣體、發(fā)生解吸附作用或易擴散型輕質(zhì)微塵的形式，與陶粒砂本體顆粒發(fā)生剝離。陶粒砂本體顆粒的表觀狀態(tài)由黑色變成棕白色，黑色程度明顯變淺，且焙燒砂的表面不再產(chǎn)生浮塵物，使砂料的純度逐步提高。并且焙燒工藝對提高砂質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)，增強碰撞、摩擦和剪切等過程中的力學(xué)性能，以及改善鑄造涂料的涂層穩(wěn)定性具有促進作用。

為便于對除質(zhì)后的陶粒砂的分級處理和使用，一次篩分過程中，將焙燒后的粒料使用標(biāo)準(zhǔn)篩目數(shù)為140目、200目及325目三級超聲波直線振動篩分級篩分，將粒徑大于200目的砂料分級分離后繼續(xù)用于鑄造用砂的再生使用，將粒徑小于200目砂料進行后序的粉碎和二次篩分。通過一次篩分過程，可以將除質(zhì)后的砂料按粒徑分級，大于200目的粒料繼續(xù)用于鑄造用砂，可以按不同的粒徑配比要求用于不同的鑄造砂料再生中；粒徑小于200目的砂料進一步按粒徑分級，便于回收再利用。

所述粉碎過程；將200目以下的砂料通過球磨罐進行粉處理，然后將粉碎物通過800目的振動篩進行二次篩分得到小于800目的陶粒砂回收料。其中，粉碎的目的在于將焙燒得到的球型、橢球型、近球型和無規(guī)型在內(nèi)的全部陶粒砂粒進行粉碎活化，使得顆粒的表面形貌發(fā)生較大改變，尤其是更好的滿足了鑄造涂料配制比例對介孔特性和比表面積的要求。在粉碎和二次篩分過程中，對不同目數(shù)的篩分砂粒進行比例調(diào)配，進而誘使粉碎過程產(chǎn)生剪切力傳遞效應(yīng)，便于對本體顆粒的微孔特性等進行改進，并促使部分團聚顆粒發(fā)生解聚現(xiàn)象，使各物料體系的分散度更加均勻和連續(xù)化。同時，粉碎過程中因助磨介質(zhì)損耗引入的雜質(zhì)組分，則以篩余物的形式去除。

為進一步優(yōu)化粉碎工藝，所述粉碎過程中，球磨罐內(nèi)的球：料質(zhì)量比為(3~7)：1，加入磨球的球徑尺寸分別為28mm、14mm和5mm，各球徑磨球的重量比為（1~5)：(1~3)：(1~3)。

為改進粉碎后物料質(zhì)量，所述粉碎過程中，200~325目回收砂料和粒徑小于325目的回收砂料的質(zhì)量用量比例為：1：（0.5~2.5）。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述懸浮劑的粒度為200~800目的鈉基膨潤土、凹凸棒土、累托石粘土中的一種或一種以上任意比的混合物。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述粘結(jié)劑的粒度為200~800目的水玻璃、硅溶膠、磷酸二氫鋁、六偏磷酸鈉中的一種或一種以上的混合物。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述消泡劑為正丁醇、正戊醇和正辛醇中的一種或一種以上任意比的混合物。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述防腐劑為百里酚、五氯苯酚、五氯酚鈉、工業(yè)甲醛中的一種或一種以上任一比的混合物。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、聚氯乙烯仲辛酚醚-10、仲辛基苯基聚氯乙烯醚中的一種或一種以上任意比的混合物。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述分散劑為。

具體實施方式

實施例1

實施例1

首先進行廢棄陶?；鶚渲盎旌希悍謩e取間歇生產(chǎn)的五個批次廢棄樹脂砂各70kg，先后裝載于處理能力為500kg的錐型混料機中，密閉進料口。設(shè)置轉(zhuǎn)動速率200rpm，對應(yīng)功率0.5kw，處理時間為30min，混合模式為每隔5min進行正反交替的連續(xù)混合，30min后結(jié)束該工藝。接著對混合料焙燒：將上步中混制的350kg黑色廢棄砂載入箱式氣氛焙燒爐內(nèi)，密閉爐門，調(diào)至真空度為-0.01mpa，開啟真空程序，在30—40min升溫至600℃，恒溫75min，待爐內(nèi)冷卻至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓取出焙燒砂。再接著將對焙燒砂從進料口載入三級超聲波振動篩內(nèi)，其中三級篩使用的目數(shù)為140目、200目和325目，對應(yīng)的超聲功率為60w、350w和850w。振動至不再產(chǎn)生篩余物時結(jié)束篩分。分揀出140目篩上料、140~200目中間料，回用于鑄造用型砂的再生使用；將200~325目中間砂料以及小于325目砂料單獨收集后序處理。將一次篩分后的砂料進行粉碎和二次篩分，具體為按照占臥式球磨罐質(zhì)量載量50%的比例投料量，將步驟一級篩分中200~325目中間砂料以及325目篩以下砂料，按照1.0：0.5的質(zhì)量比例，分別稱取56.7kg和28.3kg裝載入高速臥式球磨罐中?？刂魄蛄腺|(zhì)量比3：1，即球重255.0kg。再選擇直徑28mm、14mm和5mm的氧化鋯實心球做磨介，按照質(zhì)量比1：1：3，即添加量分別為51kg、51kg和153kg，準(zhǔn)確稱量后，依次加入到球磨罐內(nèi)。同時，密閉罐口并放置在轉(zhuǎn)軸上。開啟變頻旋鈕，設(shè)定轉(zhuǎn)動速率為600rpm，對應(yīng)功率為1.5kw，處理時間為12.0h，粉碎模式為單向連續(xù)運行，12.0h后結(jié)束該工藝，將粉碎料轉(zhuǎn)移至800目，對應(yīng)功率1200w的超聲波振動篩中篩分處理，至篩余物不再減少為止，篩下砂料為雜質(zhì)后的陶粒砂回收料。

本實施例經(jīng)上述除雜處理后的陶粒砂回收料的組分含量如表1中實施例1對應(yīng)的行內(nèi)所示均在標(biāo)準(zhǔn)陶粒砂的范圍內(nèi)，既符合回收砂的質(zhì)量要求，也符合鑄造涂料中耐火骨料的成分要求。

將上述除雜后的陶粒砂回收料與高嶺土按照質(zhì)量比為45：55的組分量，分別稱取陶粒砂回收料22.5kg和粒度小于800目高嶺土骨料27.5kg，充分混合后作為復(fù)合型耐火骨料，然后按質(zhì)量配比為復(fù)合型耐火骨料：懸浮劑：粘結(jié)劑：消泡劑：粘結(jié)劑：防腐劑為54%：17%：10%：5.1%：2.7%：1.3%的比例，分別稱取復(fù)合型耐火粉料27.0kg，懸浮劑鈉基膨潤土6.0kg，cmc2.5kg，粒度800目；粘結(jié)劑聚乙烯醇5.00kg，粒度800目；消泡劑正丁醇2.55kg；防腐劑百里酚1.35kg；烷基苯磺酸鈉0.65kg。將以上原材料先后加入到占涂料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，即含有5.0kg自來水的攪拌桶中混合，至液料為粘稠狀液態(tài)結(jié)束。涂料靜置5min，測得波美度為65°b′；將浸涂的圓柱試塊置于微波烘干設(shè)備中處理5min，得到涂層厚度為0.20mm。通過澆鑄成型后的合格標(biāo)準(zhǔn)件鑄件反映耐火度，本實施例耐火度為1460℃。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9226-2008砂型鑄造用涂料》測定涂料涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀、耐磨性和高溫暴熱裂紋等級，試塊表面無剝離，涂層耐磨值為0.3g(64r)，屬ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果如表2所示。

實施例2

首先進行廢棄陶粒基樹脂砂混合：分別取間歇生產(chǎn)的五個批次廢棄樹脂砂各70kg，先后裝載于處理能力為500kg的錐型混料機中，密閉進料口。焊混機的功率設(shè)定為2.1kw，處理時間為10min，并設(shè)定混合模式為無正反交替的連續(xù)混合，10min后結(jié)束該工藝；接著進行混合料焙燒，將上步中混制的350kg黑色廢棄砂載入箱式氣氛焙燒爐內(nèi)，密閉爐門，真空度為-0.05mpa。設(shè)定焙燒程序曲線，在90min內(nèi)升溫至300℃，恒溫120min，待爐內(nèi)冷卻至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓取出焙燒砂。接著將對焙燒砂從進料口載入三級超聲波振動篩內(nèi)，其中三級篩使用的目數(shù)為140目、200目和325目，振動至至篩余物的量不變時結(jié)束篩分。分揀出140目篩上料、140~200目中間料，繼續(xù)用于鑄造用型砂的再生使用；將200~325目中間砂料以及粒度小于325目砂料單獨收集用于后序處理。將上述一次篩分后的砂料進行粉碎和二次篩分，具體為按照占臥式球磨罐質(zhì)量載量30%的比例投料量，將一級篩分中200~325目中間砂料以及325目篩以下砂料，按照1.0：1.5的質(zhì)量比例，分別稱取20.4kg和30.6kg裝載入高速臥式球磨罐中，控制球料質(zhì)量比7：1，即球重355.0kg。再選擇直徑28mm、14mm和5mm的氧化鋯實心球做磨介，按照質(zhì)量比5：3：3，即添加量分別為161.4kg、96.8kg和96.8kg，依次加入到球磨罐內(nèi)。同時，密閉罐口后放置在轉(zhuǎn)軸上，開啟變頻旋鈕，設(shè)定轉(zhuǎn)動速率為2000rpm，對應(yīng)功率為0.5kw，處理時間為0.5h，粉碎模式為單向連續(xù)運行，0.5h后結(jié)束該工藝。將粉碎料轉(zhuǎn)移至800目，對應(yīng)功率300w的超聲波振動篩中，進行篩分處理，至篩余物不再減少為止，篩下砂料為雜質(zhì)后的陶粒砂回收料。

本實施例經(jīng)上述除雜處理后的陶粒砂回收料的組分含量如表1中實施例2對應(yīng)的行內(nèi)所示，其組份含量均在標(biāo)準(zhǔn)陶粒砂的范圍內(nèi)，既符合回收砂的質(zhì)量要求，也符合鑄造涂料中耐火骨料的成分要求。

將上述除雜后的陶粒砂回收料與粒度小于600目的鋁礬土按照質(zhì)量比為40：60的組分量，分別稱取陶粒砂回收料20.0kg和鋁礬土骨料30.0kg，充分混合后作為復(fù)合型耐火骨料，然后按質(zhì)量配比為復(fù)合型耐火骨料：懸浮劑：粘結(jié)劑：消泡劑：粘結(jié)劑：防腐劑為：30%：25%：15%：10%：5%：2.3%的比例，分別稱取復(fù)合型耐火粉料15.0kg；懸浮劑凹凸棒土12.5kg，粒度325目；粘結(jié)劑水玻璃7.5kg，粒度800目；消泡劑正戊醇5.0kg；防腐劑五氯苯酚2.5kg；聚氯乙烯仲辛烷醚-101.15kg。將以上原材料先后加入到占涂料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，即7.5kg自來水的攪拌桶中混合，至液料為粘稠狀態(tài)結(jié)束。涂料靜置5min，測得波美度為47°b′；將浸涂的圓柱試塊置于微波烘干設(shè)備中干燥5min，得到涂層厚度為0.14mm。通過澆鑄成型后的合格標(biāo)準(zhǔn)件鑄件反映耐火度，本實施例耐火度為1476℃。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9226-2008砂型鑄造用涂料》測定涂料涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀、耐磨性和高溫暴熱裂紋等級，試塊表面精度高、無剝離現(xiàn)象，涂層耐磨值為0.4g(64r)，屬ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果如表2所示。

實施例3

首先進行廢棄陶粒基樹脂砂混合：分別取間歇生產(chǎn)的五個批次廢棄樹脂砂各70kg，先后裝載于處理能力為500kg的錐型混料機中，密閉進料口。設(shè)定轉(zhuǎn)動速率850rpm，對應(yīng)功率3.75kw，處理時間為60min，混合模式為每隔5min進行正反交替的連續(xù)混合，60min后結(jié)束該工藝。接著對混合料焙燒：將上步驟得到的350kg黑色廢棄砂載入箱式氣氛焙燒爐腔，密閉爐門，調(diào)整真空度為-0.03mpa。啟動真空焙燒程序，在60min內(nèi)升溫至900℃，恒溫75min，待爐內(nèi)冷卻至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓取出焙燒砂。再接著將對焙燒砂從進料口載入三級超聲波振動篩內(nèi)，其中三級篩使用的目數(shù)為140目、200目和325目，對應(yīng)的超聲功率為300w、100w和1500w。振動至篩余物的量不變時結(jié)束篩分。分揀出140目篩上料、140~200目中間料，用于鑄造用型砂的再生使用；將200~325目中間砂料以及粒度于325目的砂料單獨收集用于后序處理。將一次篩分后的砂料進行粉碎和二次篩分，具體為按照占臥式球磨罐質(zhì)量載量10%的比例投料量，將一級篩分中200~325目中間砂料以及325目篩以下砂料，按照1.0：2.5的質(zhì)量比例，分別稱取4.9kg和12.1kg裝載到高速臥式球磨罐中，控制球料質(zhì)量比5：1，即球重85.0kg。再選擇直徑28mm、14mm和5mm的氧化鋯實心球做磨介，按照質(zhì)量比例為1：1：1即分別為28.3kg、28.3kg和28.3kg。準(zhǔn)確稱量后，依次添加到球磨罐內(nèi)。密閉罐口并放置在轉(zhuǎn)軸上。開啟變頻旋鈕，設(shè)定轉(zhuǎn)動速率為1000rpm，對應(yīng)功率為2.5kw，處理時間為25.0h，粉碎模式為單向連續(xù)運行，12.0h后結(jié)束該工藝，將粉碎料轉(zhuǎn)移至800目，對應(yīng)功率1200w的超聲波振動篩中篩分處理，至篩余物不再減少為止，篩下砂料為除雜后的陶粒砂回收料。

本實施例經(jīng)上述除雜處理后的陶粒砂回收料的組分含量如表1中實施例3對應(yīng)的行內(nèi)所示均在標(biāo)準(zhǔn)的鑄用陶粒砂的范圍內(nèi)，既符合回收砂的質(zhì)量要求，也符合鑄造涂料中耐火骨料的成分要求。

將上述除雜后的陶粒砂回收料與粒度小于325目的莫來石按照質(zhì)量比為30：70的組分量，分別稱取陶粒砂回收料15kg和粒度小于800目莫來石骨料35kg，充分混合后作為復(fù)合型耐火骨料，然后按質(zhì)量配比為復(fù)合型耐火骨料：懸浮劑：粘結(jié)劑：消泡劑：粘結(jié)劑：防腐劑為78%：9%：5%：0.2%：0.5%：0.3%的比例，分別稱取上述混合好的復(fù)合型耐火粉料39.0kg；懸浮劑累托石粘土4.5kg，粒度600目；粘結(jié)劑硅溶膠2.5kg；消泡劑正辛醇0.1kg；防腐劑五氯酚鈉0.25kg；仲辛基苯基聚氨乙烯醚0.15kg。以上原材料先后加入到占涂料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，即含量2.5kg自來水的攪拌桶中混合，至液料為粘稠狀態(tài)結(jié)束。涂料靜置5min，測得波美度為69°b′；將浸涂的圓柱試塊置于微波烘干設(shè)備中干燥5min，得到涂層厚度為0.18mm。通過澆鑄成型后的合格標(biāo)準(zhǔn)件鑄件反映耐火度，本實施例耐火度為1520℃。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9226-2008砂型鑄造用涂料》測定涂料涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀、耐磨性和高溫暴熱裂紋等級，試塊表面細(xì)膩、無滴痕和剝離，涂層耐磨值為0.4g(64r)，屬ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果如表2所示。

實施例4

首先進行廢棄陶?；鶚渲盎旌希悍謩e取間歇生產(chǎn)的五個批次廢棄陶粒樹脂砂各70kg，先后裝載于處理能力為500kg的錐型混料機中，密閉進料口。設(shè)置轉(zhuǎn)動速率200rpm，對應(yīng)功率0.5kw，處理時間為30min，且混合模式為每隔10min進行正反交替的連續(xù)混合，30min后結(jié)束該工藝；接著對混合料焙燒：將上步中混制的350kg黑色廢棄砂載入箱式氣氛焙燒爐內(nèi)，密閉爐門，調(diào)至真空度為-0.05mpa。開啟真空焙燒程序，使?fàn)t腔溫度在30min內(nèi)升至600℃，恒溫30min。待自然降至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓并歸置焙燒砂；待爐內(nèi)冷卻至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓取出焙燒砂。再接著將焙燒砂從進料口載入三級超聲波振動篩內(nèi)，其中三級篩使用的目數(shù)為140目、200目和325目，對應(yīng)的超聲功率為60w、350w和1500w。振動至篩余物不變時結(jié)束篩分。分揀出140目篩上料、140~200目中間料，回用于鑄造用型砂的再生使用；將200~325目中間砂料以及粒度小于325目砂料單獨收集用于后序處理。將一次篩分后的砂料進行粉碎和二次篩分，具體為按照占臥式球磨罐質(zhì)量載量50%的比例投料量，將一級篩分中200~325目中間砂料以及325目篩以下砂料按1.0：1.5的質(zhì)量比例，分別稱取34kg和51kg裝入高速臥式球磨罐中?？刂魄蛄腺|(zhì)量比5：1，分別選擇直徑28mm、14mm和5mm的氧化鋯實心球做磨介。按照質(zhì)量比1：1：1，即添加量分別為141.7kg、141.7kg和141.7kg，球總重425.0kg。準(zhǔn)確稱量后，依次加入到球磨罐內(nèi)。同時，將密閉的罐體放置在轉(zhuǎn)軸上。開啟變頻旋鈕，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為600rpm，對應(yīng)功率為1.5kw，處理時間為12.0h，粉碎模式為單向連續(xù)運行，12.0h后結(jié)束該工藝。將粉碎料轉(zhuǎn)移至800目，對應(yīng)功率1200w的超聲波振動篩中，至篩余物不再減少為止，篩下砂料為除雜質(zhì)后的陶粒砂回收料。

本實施例經(jīng)上述除雜處理后的陶粒砂回收料的組分含量如表1中實施例4對應(yīng)的行內(nèi)所述，均在標(biāo)準(zhǔn)陶粒砂的范圍內(nèi)，既符合回收砂的質(zhì)量要求，也符合鑄造涂料中耐火骨料的成分要求。

將上述除雜后的陶粒砂回收料與粒度為600目以下的硅藻土骨料按照質(zhì)量比為50：50的組分量，分別稱取陶粒砂回收料25kg與硅藻土骨料25kg，混合均勻后作為復(fù)合型骨料。再然后按質(zhì)量配比為復(fù)合型耐火骨料：懸浮劑：粘結(jié)劑：消泡劑：粘結(jié)劑：防腐劑為30%：25%：15%：10%：5%：2.3%的比例，分別稱取復(fù)合型耐火粉料15.0kg；懸浮劑鈉基膨潤土9.0kg，cmc3.5kg，粒度均為800目；粘結(jié)劑磷酸二氫鋁7.5kg；消泡劑正戊醇5.0kg；防腐劑百里酚2.5kg；烷基苯磺酸鈉1.15kg。將以上原材料先后加入到占涂料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，即裝有7.5kg自來水的攪拌桶中混合，至液料為粘稠狀液態(tài)結(jié)束。涂料靜置5min，測得波美度為55°b′；將浸涂的圓柱試塊置于微波烘干設(shè)備中處理5min，得到涂層厚度為0.20mm。

通過澆鑄成型后的合格標(biāo)準(zhǔn)件鑄件反映耐火度，本實施例耐火度為1495℃。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9226-2008砂型鑄造用涂料》測定涂料涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀、耐磨性和高溫暴熱裂紋等級，試塊涂層均勻無剝離和脫落現(xiàn)象，涂層耐磨值為0.3g(64r)，屬ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果如表2所示。

實施例5

首先進行廢棄陶?；鶚渲盎旌希悍謩e取間歇生產(chǎn)的五個批次廢棄陶粒樹脂砂各70kg，先后裝載于處理能力為500kg的錐型混料機中，密閉進料口。設(shè)置轉(zhuǎn)動速率1500rpm，對應(yīng)功率2.1kw，處理時間為60min，將模式調(diào)整為間隔5min的正反交替式連續(xù)混合模式，60min后結(jié)束該工藝；接著對混合料焙燒：將上步中混制的350kg黑色廢棄砂載入箱式氣氛焙燒爐內(nèi)，密閉爐門，調(diào)至真空度為-0.1mpa，開啟程序，使?fàn)t內(nèi)溫度在90min內(nèi)升至300℃，恒溫120min。待爐內(nèi)冷卻至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓取出焙燒砂。再接著將對焙燒砂從進料口載入三級超聲波振動篩內(nèi)，其中三級篩使用的目數(shù)為140目、200目和325目，對應(yīng)的超聲功率為180w、600w和200w。啟動運行，至篩余物的量不變時結(jié)束篩分。分揀出140目篩上料、140~200目中間料，回用于成型砂的再生回收；另將200~325目中間料以及325目篩下料單獨收集和處理；將一次篩分后的砂料進行粉碎和二次篩分，具體為按照占臥式球磨罐質(zhì)量載量30%的比例投料量，將一級篩分中200~325目中間砂料以及325目的篩下砂料，按照1.0：2.5的質(zhì)量比例，分別稱取14.6kg和36.4kg裝載入高速臥式球磨罐中?？刂魄蛄腺|(zhì)量比3：1，分別選擇直徑28mm、14mm和5mm的氧化鋯實心球做磨介。按照質(zhì)量比1：1：3，即添加量分別為30.6kg、30.6kg和91.8kg，球總重153.0kg。準(zhǔn)確稱量后，依次加入到球磨罐內(nèi)。同時，密閉罐口并放置在轉(zhuǎn)軸上。開啟變頻旋鈕，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為200rpm，對應(yīng)功率為0.5kw，處理時間為25.0h，粉碎模式為單向連續(xù)運行，12.0h后結(jié)束該工藝。將粉碎料轉(zhuǎn)移至800目，對應(yīng)功率800w的超聲波振動篩中，進行篩分處理，至篩余物不再減少為止，篩下砂料為除雜后的陶粒砂回收料。

本實施例經(jīng)上述除雜處理后的陶粒砂回收料的組分含量如表1中實施例5對應(yīng)的行內(nèi)所述，均在標(biāo)準(zhǔn)陶粒砂的范圍內(nèi)，既符合回收砂的質(zhì)量要求，也符合鑄造涂料中耐火骨料的成分要求。將上述除雜后的陶粒砂回收料與粒度小于325目的鋁礬土骨料按照質(zhì)量比為45：55的組分量，分別稱取陶粒砂回收料30.0kg與鋁礬土骨料20.0kg，混合均勻后作為復(fù)合型骨料。然后按質(zhì)量配比為復(fù)合型耐火骨料：懸浮劑：粘結(jié)劑：消泡劑：粘結(jié)劑：防腐劑比例分別為54%：17%：10%：5.1%：2.7%：1.3%的比例，分別稱取復(fù)合型耐火粉料27.0kg；懸浮劑凹凸棒土8.5kg，粒度600目；粘結(jié)劑六偏磷酸鈉5.00kg；消泡劑正辛醇2.55kg；防腐劑五氯苯酚1.35kg；聚氯乙烯仲辛酚醚-10為0.65kg。將以上原材料先后加入到占涂料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，即裝有5.0kg自來水的攪拌桶中混合，至液料為粘稠狀液態(tài)結(jié)束。涂料靜置5min，測得波美度為60°b′；將浸涂的圓柱試塊置于微波烘干設(shè)備中干燥5min，得到涂層厚度為0.22mm。

通過澆鑄成型后的合格標(biāo)準(zhǔn)件鑄件反映耐火度，本實施例耐火度為1550℃。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9226-2008砂型鑄造用涂料》測定涂料涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀、耐磨性和高溫暴熱裂紋等級，試塊表面無滴痕和剝落現(xiàn)象，涂層耐磨值為0.4g(64r)，屬ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果如表2所示。

對比例

本對比例以廢棄石英樹脂的回收處理和應(yīng)于處理后的回收料制備鑄造涂料為進行說明。首先進行廢砂混合將型造工藝中的廢棄石英樹脂砂350kg，裝載于處理能力為500kg的錐型混料機中，密閉進料口。設(shè)置轉(zhuǎn)動速率200rpm，對應(yīng)功率0.5kw，處理時間為30min，混合模式為每隔5min進行正反交替的連續(xù)混合，30min后結(jié)束該工藝；。接著對混合料焙燒：將上步中混制的350kg的黑色廢棄石英樹脂砂載入箱式氣氛焙燒爐腔，密閉爐門，調(diào)至真空度為-0.01mpa。開啟程序，在30min內(nèi)升溫至600℃，恒溫75min。待爐內(nèi)冷卻至室溫后，關(guān)閉負(fù)壓取出焙燒砂。再接著將對焙燒砂從進料口載入三級超聲波振動篩內(nèi)，其中三級篩使用的目數(shù)為140目、200目和325目，對應(yīng)的超聲功率為60w、350w和850w。振動至不再產(chǎn)生篩余物時結(jié)束篩分。分揀出140目篩上料、140~200目中間料，回用于鑄造用型砂的再生使用；將200~325目中間砂料以及小于325目砂料單獨收集后序處理。將一次篩分后的砂料進行粉碎和二次篩分，具體為按照占臥式球磨罐質(zhì)量載量50%的比例投料量，將步驟一級篩分中200~325目中間砂料以及325目篩以下砂料，按照1.0：0.5的質(zhì)量比例，分別稱取56.7kg和28.3kg裝載入高速臥式球磨罐中?？刂魄蛄腺|(zhì)量比3：1，即球重255.0kg。再選擇直徑28mm、14mm和5mm的氧化鋯實心球做磨介，按照質(zhì)量比1：1：3，即添加量分別為51kg、51kg和153kg。準(zhǔn)確稱量后，依次加入到球磨罐內(nèi)。同時，密閉罐口并放置在轉(zhuǎn)軸上。開啟變頻旋鈕，設(shè)定轉(zhuǎn)動速率為600rpm，對應(yīng)功率為1.5kw，處理時間為12.0h，粉碎模式為單向連續(xù)運行，12.0h后結(jié)束該工藝，將粉碎料轉(zhuǎn)移至800目，對應(yīng)功率1200w的超聲波振動篩中篩分處理，至篩余物不再減少為止，篩下砂料為除質(zhì)后的石英砂回收料。

本對比例經(jīng)上述除雜處理后的石英砂回收料的組分含量如表1中對比例1對應(yīng)的行內(nèi)。將上述除雜后的石英砂回收料與高嶺土按照質(zhì)量比為45：55的組分量，分別稱取再生石英砂22.5kg與粒度小于800目的高嶺土骨料27.5kg，混合均勻后作為復(fù)合型骨料組分。然后按質(zhì)量配比為復(fù)合型耐火骨料：懸浮劑：粘結(jié)劑：消泡劑：粘結(jié)劑：防腐劑為54%：17%：10%：5.1%：2.7%：1.3%的比例，分別稱取復(fù)合型耐火粉料27.0kg；懸浮劑鈉基膨潤土6.0kg，cmc2.5kg，粒度800目；粘結(jié)劑聚乙烯醇5.00kg，粒度800目；消泡劑正丁醇2.55kg；防腐劑百里酚1.35kg；烷基苯磺酸鈉0.65kg。將以上原材料先后加入到占涂料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，即5.0kg自來水的攪拌桶中混合，至液料為粘稠狀液態(tài)結(jié)束。涂料靜置5min，測得波美度為65°b′；將浸涂的圓柱試塊置于微波烘干設(shè)備中處理5min，得到涂層厚度為0.20mm。

通過澆鑄成型后的合格標(biāo)準(zhǔn)件鑄件反映耐火度，本對比例耐火度為1480℃。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《jb/t9226-2008砂型鑄造用涂料》測定涂料涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀、耐磨性和高溫暴熱裂紋等級，試塊表面無剝離，涂層耐磨值為0.3g(64r)，屬ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果如表2所示。

根據(jù)表1和表2通過實施例1~5和對比例的技術(shù)方案對比，本發(fā)明用廢棄的陶粒樹脂砂制備鑄造涂料的方法具有如下有益效果：

(1)通過高溫和機械工藝處理，能夠有效控去除砂料中的各種雜質(zhì)，保證回收砂料的組分、顆粒形貌、粒度分布和表面活性等特性，徹底解決廢棄陶?；鶚渲盎厥针y的問題；

(2)經(jīng)再生得到的陶粒砂組成成分較均一，且微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。經(jīng)過涂料測試和驗證：產(chǎn)品具有耐火度高、抗?jié)B透能力強、涂層強度高的特點，可以實現(xiàn)循環(huán)利用的要求；

(3)本發(fā)明的廢棄陶?；鶚渲爸苽涞蔫T造涂料，克服了石英砂涂料固有的易開裂、剝落、導(dǎo)熱系數(shù)低和容易引起粘砂，以及過度滲透等問題，具有一定的替代作用；

解決了廢棄陶?；鶚渲爱a(chǎn)量大、處理能耗高和效率低下的難題，對促進鑄造行業(yè)的節(jié)能減排和綠色制造具有示范效應(yīng)。