[发明专利]一种从水玻璃旧砂湿法再生污水中回收水玻璃的方法

说明书

本发明属于水玻璃旧砂再生相关技术领域，并具体公开了一种从水玻璃旧砂湿法再生污水中回收水玻璃的方法。该方法的具体步骤为：将水玻璃旧砂湿法再生污水进行过滤，得到滤液和滤渣；向滤液中加入生石灰或熟石灰进行苛化后过滤，得到氢氧化钠溶液和碳酸钙；将氢氧化钠溶液与滤渣混合均匀后加热并过滤，并继续加热蒸发浓缩得到回收的水玻璃。本发明通过对水玻璃旧砂湿法再生污水进行苛化，使之转化为氢氧化钠溶液并与滤渣中的SiO₂反应生成水玻璃，不仅可以避免污水排放造成的环境污染，而且可以对污水加以回收利用；并通过改变氢氧化钠溶液和滤渣的比例调节回收的水玻璃的模数。

技术领域

本发明属于水玻璃旧砂再生相关技术领域，更具体地，涉及一种从水玻璃旧砂湿法再生污水中回收水玻璃的方法。

背景技术

水玻璃是多种硅酸盐水溶液的统称，在铸造行业中常用作粘结剂，水玻璃砂具有无毒无味、强度高、成本低、流动性好等优点因而应用广泛。作为铸造大国，我国每年产生的水玻璃旧砂达数百万吨，但2013年颁布的《铸造行业准入条件》中规定水玻璃旧砂的回用率不得低于60％，因此水玻璃旧砂的再生回用势在必行。

水玻璃旧砂的再生回用是指将水玻璃旧砂块进行破碎后，去除旧砂砂粒表面的残留粘结剂及盐类等杂质，使之恢复接近新砂的物理和化学性能，并代替新砂使用。水玻璃旧砂再生的主要方法包括干法再生和湿法再生，其中干法再生砂的可用性差，通常只能做背砂使用，不能真正实现再生回用；湿法再生是利用水来溶解砂粒表面残留的粘结剂和盐类等杂质，然后通过砂水分离使溶解在水中的粘结剂和盐类随水与砂分离。湿法再生的脱膜率可达80％～90％，并且再生砂的质量较好，可直接代替新砂使用，从而真正实现再生回用，但是目前湿法再生方法中废水处理困难是限制其广泛应用的重要因素。

现有技术对湿法再生过程中废水的处理提出了一些解决方案。例如，CN201510528118.6公开了一种铸造行业CO₂硬化水玻璃砂湿法再生废水的处理方法，该方法用硫酸调节污水pH至7.0～7.5，之后向污水中加入混凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺，使污水中的不溶物絮凝、沉降，最后用板框压滤机处理沉淀；但是该方法处理后的污水中含有大量可溶性盐，排放后仍然会造成环境污染。CN200710159803.1公开了一种旧砂再生方法及其旧砂再生系统，该方法把水玻璃旧砂置于热流旧砂再生机中加热清洗，溶解掉旧砂表面的惰性膜后让污水透过再生砂层，污水中的细砂被截留在再生砂中，水玻璃随水流入储水箱中并重复用于清洗旧砂，当溶液中的水玻璃含量高到不能回用时，可将溶液进行浓缩、回收；但是水玻璃在硬化时会发生化学反应，产生的污水并不是硅酸钠溶液，因此污水经回用、浓缩、回收得到的不是水玻璃。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种从水玻璃旧砂湿法再生污水中回收水玻璃的方法，其中通过对滤液苛化和稀硅酸钠溶液制备等过程的工艺条件进行设计，相应能够降低污水排放污染的同时实现资源回收利用，因而尤其适用于水玻璃旧砂湿法再生过程中污水处理之类的应用场合。

为实现上述目的，本发明提出了一种从水玻璃旧砂湿法再生污水中回收水玻璃的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)将水玻璃旧砂湿法再生污水进行过滤，得到含有碳酸钠和碳酸氢钠的滤液和含SiO₂的滤渣；

(b)向所述步骤(a)制得的滤液中加入生石灰或熟石灰进行苛化后过滤，得到氢氧化钠溶液和碳酸钙；

(c)将所述步骤(b)中制得的氢氧化钠溶液与所述步骤(a)中制得的滤渣混合均匀后加热并过滤，得到稀硅酸钠溶液和残渣；

(d)将所述步骤(c)中制得的稀硅酸钠溶液加热蒸发浓缩得到回收的水玻璃。

作为进一步优选地，所述步骤(b)滤液中的碳酸钠及碳酸氢钠的总和与生石灰中氧化钙的摩尔比优选为1：1.1～1：1.3，所述滤液中的碳酸钠及碳酸氢钠的总和与熟石灰中氢氧化钙的摩尔比优选为1：1.0～1：1.1。