水玻璃砂具有耐火性能好、强度高、成本低、环境友好等许多优点,在世界各国被广泛应用。该型砂工艺及材料的进一步改进被认为最有可能实现绿色铸造。水玻璃砂的主要缺陷仍然是水玻璃旧砂再生困难。大量研究与实践表明,湿法再生是最有效的再生水玻璃旧砂的方法。但目前的湿法再生工艺耗水量大,排放的大量碱性污水会造成二次污染。因此,减少湿法再生耗水量,解决好湿法再生污水的循环使用及处理问题,是湿法再生成为企业普遍认同及采用的关键。本文以少水量湿法再生水玻璃旧砂为目标,提出并研究了几种少水量湿法再生水玻璃旧砂的新技术与方法,在此基础上探讨研究了从湿法再生污水中回收水玻璃及污水处理回收技术,研究了难再生的CO₂硬化水玻璃旧砂的较佳方案。论文中的主要工作概述如下:（1）提出了一种超声波湿法再生水玻璃旧砂的方法,研究了超声波湿法再生的影响因素,对比了旧砂和再生砂的性能,分析了超声波湿法再生机理。结果表明,提高超声功率、增加用水量、延长超声处理时间和增加再生次数均可提高Na₂O去除率。经一次超声处理后,再生砂表面有少量硅酸钠残留,再生砂粘结强度高,可直接回用。超声波的热效应、化学效应和机械效应均会促使砂粒表面的硅酸钠进入水中,硅酸钠进入水中的方式包括溶解和破碎为颗粒。（2）提出了一种滚筒式旧砂湿法再生与脱水一体化的新设备及方法,制造了滚筒再生-脱水一体化实验装置,研究了滚筒湿法再生的影响因素,分析了再生砂的性能。结果表明,增加脱水转速和延长脱水时间能降低脱水湿砂含水率;选择适当的滚筒转速、增加用水量、延长滚筒处理时间和增加再生次数均可提高Na₂O去除率。滚筒再生砂凸出的表面硅酸钠残留较少,凹陷的表面硅酸钠残留较多,经一次滚筒再生的再生砂粘结强度高,可直接回用。（3）在分析与实验研究水玻璃旧砂湿法再生水量控制机理的基础上,提出并研究了多次“冲洗-脱水”的极少水量湿法再生新技术。结果表明,对脱水后的湿再生砂进行多次“冲洗-脱水”处理,能以少量水去除湿砂残留污水中的Na₂O,在少水量的条件下实现较高的Na₂O去除率。在“冲洗-脱水”的基础上将污水过滤后直接回用,能在不明显降低Na₂O去除率的情况下进一步减少用水量,实现极少水量湿法再生。（4）提出并研究了一种从水玻璃旧砂湿法再生高浓度污水中回收水玻璃的方法。结果表明,污水中的悬浮物可通过过滤去除;污水中的有机物能通过臭氧氧化部分去除;去除了悬浮物和有机物的污水可通过石灰苛化处理进行碱回收。用回收的碱液溶解滤渣（悬浮物）中的二氧化硅,可回收水玻璃,回收水玻璃的粘结强度接近同模数同密度的商品水玻璃。（5）以某企业多次循环使用后的难再生CO₂硬化水玻璃旧砂为对象,应用多种再生方法实验研究了难再生CO₂硬化水玻璃旧砂的较佳再生方案。结果表明,采用超声再生和滚筒再生处理该难再生水玻璃旧砂,均可实现较高的Na₂O去除率,但再生砂粘结强度较低,不能直接回用。采用碱煮再生、“超声+酸浸”复合再生和“滚筒+酸浸”复合再生均可实现超过90%的Na₂O去除率,且再生砂粘结强度高,可直接代替新砂使用。本论文研究提出的几种水玻璃旧砂湿法再生新方法,都基于少耗水量、少污水排放、水玻璃回收等环境保护目标,这些成果对推动水玻璃砂绿色铸造新技术的发展及应用有重要的理论及实际意义。