水玻璃砂环境污染问题的解决2001年5月22-23日签署的《关于持久性有机污染的斯德哥尔摩公约》,决定在世界范围内禁用或严格限用12种有机污染物。
这12种持久性污染物是:艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕(DTT)、六氯合苯(六六六)、多氯联苯、二恶英和呋喃。
所谓“持久性”,是指一些有机化合物一但生成,便永久地在地球上,不会被自然或生物降解。
DTT、六六六被大量使用后,便进入全球动植物食物链中,影响动物生殖系统;艾氏剂、狄氏剂、二恶英和其它一些化合物,被发现会损害动物的免疫系统和具有致癌作用;尤其是二恶英和呋喃被称作“环境激素”,更确切地称其为“外因性分泌干扰物质”。
树脂砂的环境污染已被所有铸造工作者认识,因为它在浇铸过程中有刺激气体释出,如SO3、SO2、P2O5、甲醛和苯酚等,还有没有气味甚至微带芳香的二恶英和呋喃树。
我公司铸造使用水玻璃砂。
水玻璃无色、无臭、无毒。
在混砂造型、硬化和浇铸过程中都没有刺激性或有毒气体溢出。
但过去水玻璃的加入量高达7%—8%,或者更多。
溃散性太差,在清砂现场,风镐齐动,硅尘飞扬,造成硅尘污染。
旧砂再生困难,大量被废弃,造成环境的碱性污染。
提高水玻璃溃散性的首要措施,在于减少水玻璃的加入量。
一方面要提高砂的质量,另一方面要提高水玻璃的比粘结强度。
其措施是对水玻璃进行多重改性。
我们对水玻璃进行了以下改性方法:
一、物理改造。
水玻璃在贮放中会不断老化,使他的粘接强度下降多达30%,是凝胶比值下降(1立方毫升水玻璃形成凝胶所需1MBL毫升数)。
1、使用新鲜的水玻璃。
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2、用超声、磁场、电场、加热等消除老化。
二、化学改性。
1、阳离子改性:往钠水玻璃中渗入K+、Li、NR+4等。
2、阴离子改性:往硅氧链中插入ACO+3
3、PO+35等阳离子。
3、高分子改性:往水玻璃内渗入聚丙烯环,聚STMA等粘接剂。
4、多元醇改性:渗入山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇或四醇等。
使水玻璃的比粘接强度提高50%—70%.
目前,有机脂硬化水玻璃加入量已能降低到(2.0±0.2)%的水平,在这样低的加入量下,溃散性差的问题便自然而然解决了,基本上可以震动落砂。
关于水玻璃旧砂再生问题,若采用湿法再生,残留NA2O的去除率虽然可达90%,但设备繁多,步骤繁多,湿砂要烘干,废水要处理后才能排放。
再生费用几乎与新砂持平,难于被铸造所接受。
若采用干法再生,水玻璃旧砂经用机械摩擦、撞击或高频振动,残留NA2O的去除率最多也不可能超出30%.此时动力消耗,机体磨损和砂粒粉碎都超出了能被接受的范围。
后来有人提出将旧砂瞬时加热到300—350℃,将旧砂吸收的水分烘掉,还水玻璃粘接膜的脆性,然后进行干法再生,残留NA2O去除率可达50%,一般可稳定在40%.
若水玻璃加入量(2.0±0.2)%和残留NA2O去除率40%相结合,使再生砂的残留NA2O保持 0.26%以下,对于中小型铸钢件,再生砂已可使用作为单一型砂。
旧砂除自然损耗外,已能全额再生回收,不在有废砂排放。
吨钢铸件耗砂比降到1:1.这样的生产线已成功地试运行一年多,目前正在总结经验,继续提高的过程中,率先解决环境保护的问题。
我们应该认识到,铸造行业通过ISO14000和ISO18000《环境保护和生产现场
安全和卫生》,不仅仅是为了保护环境和员工安全的需要,而且也是商业竞争的重要手段。