CN114772937B - 一种玻璃粉浆料处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种玻璃粉浆料处理工艺，包括以下步骤：向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物；将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣；其中，所述水溶胶包括硅‑氧‑铝预聚体水溶胶。本发明提供的玻璃粉浆料处理工艺，通过添加所述水溶胶至所述玻璃粉浆料中，以使所述玻璃粉浆料发生絮凝，由于水溶胶为硅‑氧‑铝预聚体水溶胶，该水溶胶能够在玻璃粉滤渣进行加热干燥过程中，自行热分解，从而达到与玻璃粉滤渣中的玻璃粉分离的目的，便于最终固体玻璃粉的回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃生产技术领域，特别涉及一种玻璃粉浆料处理工艺。
背景技术
玻璃磨边工艺过程中会产生大量的玻璃粉沉降浆料，目前国内采用传统的化学沉降工艺对玻璃粉沉降浆料进行处理：通过添加絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝对其进行调理，然后压滤形成固废。由于絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝加入玻璃粉沉降浆料后，与玻璃粉沉降浆料中的各组分不可分离，从而造成固废难以回收利用。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种玻璃粉浆料处理工艺，旨在解决现有的玻璃粉浆料处理工艺得到的固废难以回收利用的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种玻璃粉浆料处理工艺，包括以下步骤：
向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物；
将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣；
其中，所述水溶胶包括硅-氧-铝预聚体水溶胶。
可选地，所述硅-氧-铝预聚体水溶胶中，水和硅-氧-铝预聚体的质量之比为(0.9～1.1)：1。
可选地，所述向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物的步骤之前，还包括：
在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶。
可选地，所述在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶的步骤中，正硅酸乙酯和异丙醇铝的摩尔量之比为1：(0.95～1.05)；和/或，
所述在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶的步骤中，搅拌时间为2～3小时。
可选地，所述向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物的步骤中，每吨所述玻璃粉浆料中加入0.5～1千克所述水溶胶；和/或，
所述过滤采用反渗透超滤膜。
可选地，所述向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物的步骤之后，所述将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣的步骤之前，还包括：
对所述混合物进行爆气处理。
可选地，所述爆气处理的时间为5～30分钟。
可选地，所述对所述混合物进行爆气处理的步骤之后，所述将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣的步骤之前，还包括：
对爆气处理后的所述混合物进行自然沉降。
可选地，所述自然沉降的时间为25～35分钟。
可选地，所述将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣的步骤之后，还包括：
对所述玻璃粉滤渣进行加热干燥，得到固态玻璃粉。
本发明的技术方案中，通过添加所述水溶胶至所述玻璃粉浆料中，以使所述玻璃粉浆料发生絮凝，由于水溶胶为硅-氧-铝预聚体水溶胶，该水溶胶能够在玻璃粉滤渣进行加热干燥过程中，自行热分解，从而达到与玻璃粉滤渣中的玻璃粉分离的目的，便于最终固体玻璃粉的回收利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第一实施例的流程示意图；
图2为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第二实施例的流程示意图；
图3为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第三实施例的流程示意图；
图4为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第四实施例的流程示意图；
图5为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第五实施例的流程示意图；
图6为本发明提供的实施例1和对比例1的沉降效果图；
图7为本发明提供的实施例1和对比例1的过滤效果图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
玻璃磨边工艺过程中会产生大量的玻璃粉沉降浆料，目前国内采用传统的化学沉降工艺对玻璃粉沉降浆料进行处理：通过添加絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝对其进行调理，然后压滤形成固废。由于絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝加入玻璃粉沉降浆料后，与玻璃粉沉降浆料中的各组分不可分离，从而造成固废难以回收利用。
鉴于此，本发明提出一种玻璃粉浆料处理工艺，请参照图1至图7，图1为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第一实施例的流程示意图；图2为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第二实施例的流程示意图；图3为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第三实施例的流程示意图；图4为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第四实施例的流程示意图；图5为本发明提出的玻璃粉浆料处理工艺的第五实施例的流程示意图；图6为本发明提供的实施例1和对比例1的沉降效果图；图7为本发明提供的实施例1和对比例1的过滤效果图。
如图1所示，玻璃粉浆料处理工艺包括以下步骤：
步骤S10、向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物，其中，所述水溶胶包括硅-氧-铝预聚体水溶胶。
水溶胶代替传统的絮凝剂(聚丙烯酰胺和聚合氯化铝)添加至玻璃粉浆料中，会使玻璃粉浆料发生絮凝，便于过滤分离出玻璃粉浆料中的玻璃粉。而由于该水溶胶为硅-氧-铝预聚体水溶胶，作为新的絮凝剂，其与传统絮凝剂的主要区别在于该水溶胶在玻璃粉滤渣进行加热干燥过程中，能够自行热分解，从而达到与玻璃粉滤渣中的玻璃粉分离的目的，便于最终固体玻璃粉的回收利用。
并且，所述硅-氧-铝预聚体水溶胶中，水和硅-氧-铝预聚体的质量之比为(0.9～1.1)：1。优选地，所述水溶胶中，硅-氧-铝预聚体构成的硅铝溶胶占比50％，水含量50％，使得水溶胶性能更好。
在一些实施例中，为得到该硅-氧-铝预聚体水溶胶，因此，在步骤S10之前，还包括：步骤S01、在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶。其中，正硅酸乙酯和异丙醇铝的摩尔量之比为1：(0.95～1.05)，优选地，正硅酸乙酯和异丙醇铝的摩尔量之比为1：1。为保证正硅酸乙酯和异丙醇铝充分反应，步骤S01中，搅拌时间为2～3小时，优选地，搅拌时间为2.5小时。并且，优选80℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，水解效果更好。需要说明的是，其中，水解反应式如下：
步骤S10中，每吨所述玻璃粉浆料中加入0.5～1千克所述水溶胶，该添加比例可保证所述玻璃粉浆料充分絮凝。
步骤S10之后，下述的步骤S20之前，还包括：步骤S11、对所述混合物进行爆气处理。
加完所述水溶胶后，在玻璃粉浆料的底部通入压缩空气进行曝气，曝气的目的是为了让水溶胶和玻璃粉浆料充分混合，加速玻璃粉的沉降。所述爆气处理的时间为5～30分钟，保证水溶胶和玻璃粉浆料充分混合。
步骤S11之后，下述的步骤S20之前，还包括：步骤S12、对爆气处理后的所述混合物进行自然沉降。
自然沉降也叫物理沉降，指在液体中的微粒在重力作用下，向下沉积的运动。通过该自然沉降过程，使得玻璃粉充分沉降，有利于后续的过滤分离效果。并且，所述自然沉降的时间为25～35分钟，进一步保证沉降的效果。
步骤S20、将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣。
所述过滤采用反渗透超滤膜，采用反渗透超滤膜进行过滤，反渗透膜能够截留纳米级的杂质，属于最精细的一种膜过滤分离方式。因此经过反渗透超滤膜过滤，得到的过滤水水质清澈，浊度小于20NTU，满足深加工车间用水水质标准，并优于传统处理工艺产生的水质条件。
步骤S20之后，还包括：步骤S30、对所述玻璃粉滤渣进行加热干燥，得到固态玻璃粉。
经絮凝后过滤得到的玻璃粉滤渣，该玻璃粉滤渣中包含有结合在一起的玻璃粉和水溶胶，导致玻璃粉滤渣无法直接回收利用。通过加热干燥所述玻璃粉滤渣，使玻璃粉滤渣中的水溶胶发生自行热分解，从而达到水溶胶与玻璃粉分离的目的，得到的固态玻璃粉具备回收利用价值。
本发明的技术方案中，通过添加所述水溶胶至所述玻璃粉浆料中，以使所述玻璃粉浆料发生絮凝，由于水溶胶为硅-氧-铝预聚体水溶胶，该水溶胶能够在玻璃粉滤渣进行加热干燥过程中，自行热分解，从而达到与玻璃粉滤渣中的玻璃粉分离的目的，便于最终固体玻璃粉的回收利用。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)在70℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝按摩尔量之比1：1混合，加水后搅拌2.5小时，水解得到水溶胶(水和硅-氧-铝预聚体的质量之比为1：1)。
(2)向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物。
(3)对所述混合物进行爆气处理18分钟。
(4)对爆气处理后的所述混合物进行自然沉降30分钟。
(5)将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣。
(6)对所述玻璃粉滤渣进行加热干燥，得到固态玻璃粉。
实施例2
与实施例1的区别在于：(1)中水解温度条件为60℃，正硅酸乙酯和异丙醇铝按摩尔量之比1：0.95，搅拌时间为3小时，水和所述硅-氧-铝预聚体的质量之比为0.9：1；(3)中爆气处理时间为30分钟；(4)中自然沉降时间为25分钟。
实施例3
与实施例1的区别在于：(1)中水解温度条件为90℃，正硅酸乙酯和异丙醇铝按摩尔量之比1：1.05，搅拌时间为2小时，水和所述硅-氧-铝预聚体的质量之比为1.1：1；(3)中爆气处理时间为5分钟；(4)中自然沉降时间为35分钟。
对比例1
(1)向玻璃粉浆料中加入聚丙烯酰胺和聚合氯化铝。
(2)对加入聚丙烯酰胺和聚合氯化铝后的所述玻璃粉浆料进行爆气处理18分钟。
(3)对爆气处理后的所述玻璃粉浆料进行自然沉降30分钟。
(4)采用微滤膜过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣。
对比试验
观察实施例1在进行步骤(4)后的沉降效果，观察对比例1在进行步骤(3)后的沉降效果，观察结果如图6所示，由图6可知，相较于对比例1，实施例1中形成的絮团更小且更集中，说明实施例1的沉降效果更好，更易于过滤，便于玻璃粉滤渣中的玻璃粉分离。
观察实施例1和对比例1得到的过滤水的水质，观察结果如图7所示，由图6可知，相较于对比例1，实施例1得到的过滤水的水质更清澈，说明通过采用反渗透超滤膜过滤带来的过滤效果更佳。
通过浊度仪检测实施例1-3、对比例1得到的过滤水的浊度，结果见下表1。
表1实施例1-3和对比例1的过滤水浊度
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | |
| 过滤水浊度(NTU) | 15 | 15 | 15 | 30 |
由表1可知，与对比例1相比，实施例1-3得到的过滤水浊度更低，且小于20NTU，满足深加工车间用水水质标准。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物；
将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣；
所述将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣的步骤之后，还包括：
对所述玻璃粉滤渣进行加热干燥，得到固态玻璃粉；
其中，所述水溶胶包括硅-氧-铝预聚体水溶胶；所述硅-氧-铝预聚体水溶胶中，水和硅-氧-铝预聚体的质量之比为(0.9～1.1)：1。
2.如权利要求1所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物的步骤之前，还包括：
在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶。
3.如权利要求1所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶的步骤中，正硅酸乙酯和异丙醇铝的摩尔量之比为1：(0.95～1.05)；和/或，
所述在60～90℃条件下将正硅酸乙酯和异丙醇铝混合，加水后搅拌，水解得到水溶胶的步骤中，搅拌时间为2～3小时。
4.如权利要求1所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物的步骤中，每吨所述玻璃粉浆料中加入0.5～1千克所述水溶胶；和/或，
所述过滤采用反渗透超滤膜。
5.如权利要求1所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述向玻璃粉浆料中加入水溶胶，混合得到混合物的步骤之后，所述将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣的步骤之前，还包括：
对所述混合物进行爆气处理。
6.如权利要求5所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述爆气处理的时间为5～30分钟。
7.如权利要求5或6所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述对所述混合物进行爆气处理的步骤之后，所述将所述混合物过滤分离，得到过滤水和玻璃粉滤渣的步骤之前，还包括：
对爆气处理后的所述混合物进行自然沉降。
8.如权利要求7所述的玻璃粉浆料处理工艺，其特征在于，所述自然沉降的时间为25～35分钟。
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