一、粘土舊砂再生的國外研究現狀
國外對于舊砂再生的研究始于1912年，發展到今天己有一百年歷史，其發展進程大致呈現階段性規律。
在上世紀20到30年代間，粘土舊砂的再生裝置主要以濕法水洗攪拌，機械攪拌、輾壓或二級篩分為主。此時的再生裝置雖然比較簡單，但己經開始配套使用，并應用到了生產中，取得了一定效果。在這個階段，粘土舊砂再生的對象主要是 鑄造生產中產生的廢砂。舊砂經過再生處理后降低了含泥量，最終仍用于粘土砂生產中。20世紀40到50年代，先后開發了機械離心再生、振動再生、拋丸再生、豎吹式氣流再生以及聯合式舊砂再生裝置，在鑄造生產中得到了應用，同時出現了定點生產舊砂再生設備的企業，在再生方法上得到了進一步發展。此時的機械離心式再生、拋丸再生、豎吹式氣流再生既可用于有機粘結劑芯砂再生也可用于粘土砂再生，但再生粘土砂也只能用于粘土砂工藝。20世紀60年代以后，由于人們環保意識的不斷增強，新砂價格和運輸費用的上漲等因素，對舊砂再生提出了新的要求，在這一階段氣流再生方法得到快速發展。20世紀80年代以后，各國出于保護環境和生態的目的，相繼開始限制固體廢棄物的排放。鑄造 造型線舊砂要減少排放，就需要使再生砂達到能代替新砂用于制芯的工藝性能。日本曾采用熱法再生粘土濕型砂，但效果不理想。1982-1983年美國采用熱法與機械法或熱法與氣流聯合法再生粘土濕型舊砂，將再生砂代替新砂用于制芯取得了較好的效果，在此之后熱法與干法聯合再生工藝得到了應用和發展。1987年美國鑄造工作者明確提出了完全再生(TotalReclamation)的概念，將濕型砂經熱法與干法聯合再生處理后代替新砂用于制備各種化學粘結劑芯砂。
1993年歐洲有些國家提出了清潔鑄造砂循環的概念，要求循環使用舊砂。舊砂除一部分回用外，其余的在經過再生處理后要重新用于制備化學粘結劑型芯，以最大程度減少新砂加入量和廢砂排放量，達到清潔循環生產的目的。1994年，更多種類的舊砂高效再生設備在第8屆國際鑄造博覽會(GIFA)上展出。同時英、德雜志均發表專論，粘土舊砂再生受到各國更大的關注。
20世紀末，德國KGT公司開發出粘土舊砂完全再生成套設備并成功應用于實際生產。同時新的再生方法不斷涌現，諸如冷凍舊砂再生蒸氣壓舊砂再生等。專業化舊砂再生企業也開始出現，專門為鑄造企業提供 造型機舊砂再生服務，舊砂再生技術和設備得到了進一步發展。進入21世紀后，出現了一種回轉式舊砂再生系統，能有效去除活性較強的粘土和失去活性的死粘土，濕型砂經再生處理后可用于酚醛、呋喃、水玻璃和殼型粘結劑砂系統，也可用于制作造型面砂。
二、粘土舊砂再生的國內研究現狀
我國粘土舊砂再生的研究起步較晚，直到20世紀50年代后期才開展粘土舊砂濕法再生及氣流再生技術的研究。20世紀60年代，結合水力清砂的推廣一應用，在成功使用水力旋流器為主的濕法再生裝置的基礎上，開發出濕法再生系統。1965年研制出機械離心式再生機及豎吹式氣流再生機，在少數廠家得到成功使用。個別廠家開發了沸騰爐，用于再生合脂砂。200世紀6070年代濕法再生在我國有一定推廣，但濕法再生系統復雜，占地面積大，能耗高，再生過程會產生大量污水，這些因素使其推廣應用受到了一定的限制。20世紀70到80年代，在自硬樹脂舊砂成套再生設備引進的帶動下，一些鑄機廠一和高校、設計院及研究單位開展了干法再生的研究，開發出相應的舊砂再生設備，如震動球磨再生機、震動破碎機、離心式再生機等，解決了舊砂再生中存在的部分問題。20世紀80年代中葉，鑄造舊砂再生工作受到國家相關部門的重視，得到了國家自然科學基金的支持，粘土舊砂再生技術得以快速發展。1984年我國成立了舊砂再生專題組，開展了從理論、工藝到設備的實驗研究；1985年全國第1次舊砂再生會議在昆明召開。20世紀80年代末以后，先后開發出了氣流橫吹式再生機、離心式再生機、水平逆流式再生機等舊砂再生設備并在企業得到了應用；1995年我國制定了《固體廢棄物污染防治法》并于1996年公布實施，進一步推動了我國舊砂再生技術的發展。
進入21世紀，國內有多家企業推出了 鑄造造型機粘土舊砂再生設備，粘土舊砂中的泥分得到了控制，鑄件的表面質量得到了提高。2004年時風集團引進了粘土砂舊砂再生系統。粘土舊砂經該系統再生后代替部分新砂混制型砂取得良好效果，減少了新砂及膨潤土用量，鑄件廢品率下降了1%。但其舊砂的再生仍屬不完全再生，再生砂的含泥量較高，只能用于粘土砂系統。2005年初，一汽集團引進日本粘土舊砂再生系統，將粘土舊砂加熱到600~700℃，然后進行機械再生，再生砂可用于覆膜砂的混制，由此國內出現了粘土舊砂完全再生。重慶長江造型材料公司研發了間歇式焙燒爐和機械再生裝置，并將該技術用于東風汽車有限公司粘土舊砂的再生，再生砂用于混制覆膜砂、冷芯盒砂和熱芯盒砂。
自2004年開始，山東建筑大學舊砂再生課題組相繼開展了粘土舊砂完全再生技術的研究工作，并得到了山東省科技攻關計劃的支持。通過對含有水玻璃砂、覆膜砂、樹脂自硬砂、冷芯盒砂、熱芯盒砂等芯砂粘土舊砂的再生，獲得粒度不發生明顯變化，粒形更趨圓整，微粉含量低于同種新砂，但耗酸值較高的粘土完全再生砂，并將再生砂用于相同體系芯砂的混制。研究發現，只有含樹脂自硬砂芯砂的粘土再生砂混制自硬樹脂砂時的強度達不到實際生產的要求，其余體系的粘上再生砂在混制和其再生前相同體系的芯砂時，均可滿足鑄造生產的要求。
我國粘土舊砂再生工作正逐步受到國家有關部門及鑄造企業的重視，但由于起步較晚，無論是 在再生技術的研究方面，還是 在粘土舊砂再生設備的開發方面，和國外相比都存在較大的差距。到目前為止，國內大部分粘土舊砂再生，還只是 通過簡單再生處理去除粘土舊砂中的部分泥分，再生砂重新回到粘土砂系統，以減少新砂的用量。在粘土舊砂完全再生技術的研究方面，對將粘土完全再生砂用于混制和再生前粘土砂相同體系的芯砂方面己有一定的基礎，但再生砂的性能和新砂相比還有一定差距，對將粘土再生砂用于和再生前粘土砂不同體系芯砂的制備方面還未見相關報道，相關再生技術及再裝備的研究與開發有待進一步加強。
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