铸造粉尘的资源化利用是实现绿色铸造和循环经济的重要方向,以下是主要途径及技术案例:
一、建筑材料领域
轻质陶粒与高强骨料
将铸造粉尘与建筑垃圾再生细粉、脱水污泥等混合,通过高温烧结制备轻质陶粒或高强轻骨料,用于建筑行业。例如,某研究将铸造粉尘与废旧玻璃结合,制成轻质玻璃基复合材料,兼具隔热和承重性能。
地质聚合物吸附材料
通过碱活化铸造粉尘(FD),加入油酸和过氧化氢改性,合成多孔地质聚合物(FDG),用于吸附水溶液中的重金属(如Pb²⁺、Ni²⁺),吸附容量分别达251.56 mg/g和60.16 mg/g。
二、冶金与铸造行业再利用
金属粉尘回收
从粉尘中分离金属成分(如铝、镁等),返回熔炼炉重新熔化利用,减少原材料消耗。例如,沈阳某铸造厂将金属粉尘回收率提升至95%以上。
炉料与辅料制备
将含铁粉尘与GY粘结剂混合,通过成型工艺制成高炉、电炉用颗粒炉料或造渣剂,抗压强度达1200N/球,满足冶金工艺需求。
三、复合材料与功能材料
三维网状覆膜滤料
利用铸造粉尘制备PTFE覆膜滤料,孔径0.3微米,可截留99%的铸造粉尘,用于布袋除尘器的核心部件8。
树脂砂再生利用
对树脂砂粉尘进行预涂灰处理,形成碳酸氢钠保护层,防止粘结,再生后作为造型材料重复使用8。
四、环保与能源领域
余热回收与能源转化
利用铸造粉尘中的热能,通过余热锅炉或蒸汽发电系统回收余热,降低能耗。
吸附剂与催化剂载体
粉尘经活化处理后,可作为活性炭吸附剂或催化剂载体,用于废气处理和化工反应。
五、循环经济策略
分组收集与梯度利用
根据粉尘成分(高值/低值)分组收集,高值粉尘用于复合粉生产,低值粉尘与工业废渣协同制备环保建材。
智能化资源化体系
结合物联网技术,实时监测粉尘成分和设备状态,优化资源化路径,如预测滤袋寿命误差控制在±72小时内8。
总结
铸造粉尘的资源化需结合粉尘特性(如成分、粒径)和行业需求,优先选择高附加值利用路径。例如,金属粉尘直接回收、无机粉尘制备建材、有机粉尘合成吸附材料等。未来可进一步探索跨行业协同利用模式,如与水泥、陶瓷等行业联动,实现“零废弃”目标。