[发明专利]水玻璃旧砂再生和再生处理液浓缩的联合处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水玻璃旧砂再生及再生处理液浓缩的联合工艺方法。

背景技术

多年来，水玻璃旧砂再生方法有干法、湿法、化学法等，以干法和湿法再生为主，干法再生是利用机械的方法，依靠旧砂粒与金属构件间或砂粒与砂粒间碰撞、摩擦，实现对旧砂再生处理，干法对旧砂表面残留物的去除率只有5％~15％，再生水玻璃砂存在可使用时间短，旧砂Na₂O累积严重，溃散性差等缺陷。湿式再生是利用水的溶解、擦洗和机械搅拌作用，去除旧砂粒表面的残留物可达70％~90％，但用水量大，处理一吨砂约耗水2~3吨，处理系统庞大复杂，成本高，湿法再生污水，污泥处理更困难。由于现有的再生方法不够理想，导致大量旧砂被当成生产垃圾排放，造成资源浪费，破坏环境。随着环境保护力度日益加大的同时，垃圾处置费用不断攀升，新砂的价格还有上升趋势。解决水玻璃旧砂再生和再生废水处理利用问题己迫在眉睫。

在此基础上，科学工作者做了大量工作。例如，为了提高干法再生水玻璃旧砂的效果，可在干法再生水玻璃旧砂前将水玻璃旧砂进行加热处理，如申请号CN 99215933．4的热旋流旧砂再生机，将水玻璃旧砂加热至100℃至400℃处理后再实施干法再生，可将残留粘结剂(残留Na₂O)的去除率提高至20％-35％。“加热一干法”再生水玻璃旧砂带来的问题是成本大大提高、再生后的水玻璃砂需冷却后才能使用，更主要的是用该方法再生的水玻璃砂的性能没有本质上的提高。专利200510020092.0冰冻-干法再生方法对水玻璃旧砂实施再生，是一种较理想的水玻璃旧砂再生方法。但工艺过程较复杂，再生脱膜效果和湿法接近。-40℃冰冻-干法再生的脱膜率为35%～40%。专利200910310570.X采用综合利用干法回收，湿法再生和面背砂造型工艺技术，使水玻璃旧砂再生。

专利200910060572.8采用浸泡渗漉方法，将容器内的水玻璃砂振实后，向容器内加水，使水淹没砂的上表面，浸泡2-4小时后，打开容器底部的阀门将水缓慢排出；最后，把容器内的水玻璃砂放出、烘干后再利用。该发明所述的水玻璃旧砂的回收再利用方法，采用浸泡渗漉方法，残留物的去除率高达95％以上，处理效果好，再生砂满足回用要求；这种水玻璃旧砂再生处理方法，用水量少。但由于水玻璃旧砂形成的凝胶膜在常温态下难溶于水，凝胶膜包裹部分残留物并没有真正去除。所以，实际上难以达到所宣称的效果。

公开号CN102527929A（申请号201210012373.1）提供了一种水玻璃旧砂的再生方法，向所述容器中破碎和筛分好的水玻璃旧砂通入100℃及以上高温水蒸汽对所述水玻璃旧砂进行蒸淋，能够有效清除水玻璃旧砂中的氧化钠，氧化钠含量低于0.25％，还可以有效清除砂中的凝胶膜，脱膜率达90％以上。处理过程用水量少，只有处理砂量的1/10～1/5。但该方法能耗较高，不利于推广应用。

此外，还有旧砂的化学再生，通常向旧砂中加入某些化学试剂或溶剂，把旧砂与化学试剂或溶剂搅拌均匀，借助化学反应使旧砂恢复部分物理化学性能。“化学再生”工艺方法，公开号CN 1312220A、CN1312219A（专利01105230.9）的“化学再生”工艺方法是在普通水玻璃中加入NaOH和水，以调低水玻璃的模数及浓度，用较低模数和低浓度的水玻璃用于水玻璃旧砂或干法再生砂的回用，以获得比普通水玻璃更高的再粘结强度和更长的可使用时间：但该方法增加了水玻璃砂体系中Na₂O含量的积累，恶化了水玻璃型(芯)砂的高温性能(溃散性和耐火度)。

公开号CN 1481950A（专利02135538.X）的“水玻璃砂再生回用方法”等“水玻璃砂再生回用方法”，是通过往水玻璃旧砂中加入添加剂(饴糖、磷酸三钠、碳酸钙等)来改善水玻璃砂的回用性能。但仍没有解决水玻璃旧砂循环回用过程中，Na₂O的积累问题，仍会恶化水玻璃型(芯)砂的高温性能。

此外，湿法再生的处理废水由于碱性强，pH大于10，但Na₂O、SiO₂的浓度低，导致利用困难。一般通过加酸中和其中的碱、再通过加絮凝剂絮凝后排放，不仅增加了排污和处理费用，而且浪费了其中的水玻璃等资源。总之，到目前为止，水玻璃旧砂的再生和处理液的利用一直没有满意的解决方法。

发明内容

本发明提供一种水玻璃旧砂再生和处理液浓缩的联合处理方法，联合水玻璃蒸淋旧砂再生和处理液浓缩，以达到减少旧砂再生工艺的能耗，提高再生液浓度，便于再生液利用的效果，实现水玻璃砂绿色铸造。