專利名稱：一種廢玻璃渣的再利用方法及所得玻璃的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廢玻璃渣的再利用方法，具體涉及一種廢棄硼硅玻璃渣的再利用方法及所得玻璃。
背景技術：
通常，廢玻璃是作為可再生和重復利用的資源。廢玻璃加入到同種玻璃的配合料中可起助熔作用，縮短玻璃的熔化時間，降低生產成本，提高經濟效益。此外，廢玻璃還可在粘土磚生產時代替助熔劑和部分粘土礦物組分、作為浙青道路路面的填料、混凝土的摻合料和骨料以及作為玻璃馬賽克、微晶玻璃板、建筑面磚、泡沫玻璃、玻璃棉、玻璃微珠等的生產原料。廢玻璃主要是各類玻璃制品使用后報廢而產生的。此外，在一些玻璃的生產過程 中也會產生大量的廢玻璃，這主要指生產過程中的廢品及邊角料，這些廢玻璃經清洗、挑揀、破碎后一般直接作為原料添加到玻璃配合料中直接用于再生產。另外，在一些玻璃生產過程中由于大量揮發物的存在，而產生玻璃態廢渣，也作為廢玻璃的一種，如在火焰窯生產硼硅酸鹽玻璃時，揮發物在煙道中冷凝沉積形成大量的廢棄硼硅玻璃渣。硼硅酸鹽玻璃是一種重要的玻璃類別，產品涉及實驗儀器、藥用玻璃、太陽冷集熱管、炊具等。硼硅酸鹽玻璃主要成分是氧化鈉、氧化硼和氧化硅，其生產采用電加熱或火焰加熱，由于硼硅酸鹽玻璃熔化溫度高，在制備過程中，其原料及組分如氧化鈉、氧化硼及澄清劑如氯化鈉等在高溫下易揮發，此外，火焰加熱時，氣流本身還會帶走玻璃配合料組分，這加劇了硼硅酸鹽玻璃生產過程中揮發物的產生。因此，在火焰窯生產硼硅酸鹽玻璃時，火焰加熱方式生產硼硅酸鹽玻璃會產生大量揮發物，這些揮發物在煙道中冷凝沉積形成大量的廢棄硼硅玻璃渣。這些廢渣填充在煙道中，需要定期清理，如若不然就會堵塞煙道。但這些廢棄硼硅玻璃渣由于其成分的復雜性，無法直接作為原料添加到玻璃配合料中直接用于再生產。因為目前這些廢棄硼硅玻璃渣工廠無法使用，所以工廠所得的這類廢玻璃渣都是直接丟棄，對周邊環境產生不利影響。

發明內容
本發明的目的是提供一種廢玻璃渣的再利用方法，該方法對目前無法使用的廢棄硼硅玻璃渣進行了再次利用，變廢為寶，同時避免了廢玻璃渣丟棄對環境造成的不利影響。本發明的另一目的是提供以經上述方法處理后的廢玻璃渣為原料制得的玻璃，該玻璃原料廉價，成本低，還將廢玻璃渣充分利用，環保經濟。本發明所述的廢玻璃渣主要指火焰窯生產硼硅酸鹽玻璃時煙道中沉積的廢硼硅玻璃渣，分析表明，這些廢棄硼硅玻璃渣中含有鈉、硼、硅、鋁等的化合物，直接丟棄這些玻璃渣會造成浪費，更嚴重的是其中可溶性組分流失對環境產生重要負面影響。但這些玻璃渣難以和普通廢玻璃一樣回收利用，高溫實驗表明，廢棄硼硅玻璃渣在高溫下長時間冒出大量揮發物，既浪費資源，污染環境，又使得收集到的可用廢玻璃產物非常少。
本發明根據火焰窯生產硼硅酸鹽玻璃時煙道中沉積的廢硼硅玻璃渣的問題，確定了對其進行預處理后再利用的工藝方法，以減少廢硼硅玻璃渣對環境的污染，并變廢為寶。本發明具體技術方案如下
發明人在對煙道中沉積的廢硼硅玻璃渣進行回收利用時，發現直接以廢玻璃渣燒制玻璃或者將廢玻璃渣與其他原料不易燒成玻璃，進一步研究了廢玻璃渣的組成發現廢玻璃渣中含有大量的揮發物，使得制玻璃時間特別長，收集到的產物特別少，而無法再利用。針對這一問題，發明人又進行了研究，發現對廢玻璃渣進行預處理后即可克服不易燒成玻璃這一問題。
廢玻璃渣預處理過程為首先，將廢玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去廢玻璃渣中的大部分可溶性物質，浸泡后的廢玻璃渣過濾、干燥，預處理過程即完成。由于碎物料的塊狀比較大，首先對玻璃渣進行破碎及磨粉，磨粉后的廢玻璃渣過16目篩。浸泡使廢玻璃渣中一些可溶性成分溶解在水中，從廢玻璃渣中脫離，例如氯化鈉等。根據實驗總結，一般將廢玻璃渣按1:1. 6^2. 5的質量比放入水中進行浸泡，浸泡24、6小時即可滿足要求，浸泡時優選每隔12小時攪拌一次。浸泡后的廢玻璃渣在80 120°C電爐中烘干或者利用玻璃窯爐、煙氣等產生的余熱烘干，充分利用廢棄熱源。處理后的廢玻璃渣可以直接燒制玻璃或和其它原料配制后燒制玻璃。濾液中含有從廢玻璃渣中脫離的可溶性成分，浸泡后的濾液自然蒸干或加熱蒸干水分可以得到這些可溶性成分的固體，因其是硼硅酸鹽玻璃制備中需要的原料，例如氯化鈉、氧化硼等，因此通過分析其組成，可按常規比例作為硼硅酸鹽玻璃或其它硅酸鹽玻璃的配合料中再利用。按照上述“將廢玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去廢玻璃渣中的大部分可溶性物質，浸泡后的廢玻璃渣過濾、干燥”的方案將廢玻璃渣處理好后，所得預處理后的廢玻璃渣經組成分析確認其中主要含二氧化硅、氧化硼、氧化鈉、氧化鋁成分，經過處理后的廢玻璃渣就可以直接燒制成玻璃，或者作為制備玻璃的原料之一與其他原料混合制成玻璃，但不限于此。將廢玻璃渣回收利用制成玻璃有下述四種方法
方法一、將預處理后的廢玻璃渣直接燒制成普通玻璃，步驟為將處理好的廢玻璃渣經熔融、成型退火或者水淬步驟，得玻璃制品或玻璃粉。方法二、將預處理后的廢玻璃渣與其他原料混合制成普通玻璃，步驟為將處理好的廢玻璃渣與石灰石混合，經熔融、成型、退火得玻璃制品。方法三、將預處理后的廢玻璃渣與其他原料混合制成微晶玻璃，步驟為將處理好的廢玻璃渣與石灰石混合，經熔融、水淬得玻璃粉，玻璃粉經燒結法得微晶玻璃。方法四、因預處理后的廢玻璃渣中含有二氧化硅、氧化硼、氧化鈉、氧化鋁等成分，其可以在制備玻璃時引入硅、硼、鋁元素，因此可以根據玻璃組成的需要將廢玻璃渣代替全部或部分引入硼、硅、鋁元素的原料，做為硼硅酸鹽或硅酸鹽玻璃的原料使用。上述四種方法中，熔融溫度可以是玻璃常規使用的溫度，例如1150°C，時間一般為1-2. 5h。
以本發明的方法可以得到一種以廢玻璃渣為原料的玻璃，該玻璃原料包括按照上述方法預處理的廢玻璃渣和石灰石，石灰石的用量為廢玻璃渣的6 18wt%，石灰石的加入提聞玻璃的穩定性，并可促進玻璃的析晶。本發明首次針對性地提出了硼硅酸鹽玻璃生產的火焰窯煙道中收集的廢棄硼硅玻璃渣的預處理及再利用的方法和工藝，為揮發冷凝而產生的廢玻璃渣的再利用指明了方向，提供了切實可行的新途徑，更為解決這一困擾硼硅酸鹽玻璃生產企業的問題找到了解決方案。這一方法，將廢玻璃渣預處理后，對濾液和濾渣分別利用，充分變廢為寶，減少環境污染。


圖I為實施例I的玻璃透光光譜曲線。 圖2為實施例4的玻璃的XRD圖。
具體實施例方式下面，通過具體實施例對本發明進行進一步的說明，應該明白的是，下述說明僅是為了解釋本發明，并不對其內容進行限定。實施例I
取火焰窯生產硼硅酸鹽玻璃時煙道中沉積的廢棄硼硅玻璃渣，首先將該廢棄硼硅玻璃渣(簡稱廢玻璃渣，下同)進行粉磨，過16目篩，將塊狀較大的廢玻璃渣磨細，然后將廢玻璃渣加入其2. 5質量倍的水中浸泡40-50h，浸泡過程中每隔12h攪拌一次，浸泡好的廢玻璃渣進行過濾、8(T12(TC干燥，得預處理的廢玻璃渣。將預處理好的廢玻璃渣直接加入耐火材料容器或高溫爐中，1150°C保溫1-2. 5小時得玻璃液，將玻璃液澆鑄成型退火得玻璃板，或者將玻璃液水淬成玻璃粉。所得玻璃板密度P為2. 400 g/cm3，其透光光譜曲線如圖I所示，從圖I可以看出玻璃板為灰綠色，呈半透明狀。實施例2
按照實施例I的方法將廢玻璃渣直接制成玻璃板或玻璃粉，不同的是浸泡過程中，向廢玻璃渣中加入其I. 6質量倍的水，浸泡80-96h，所得玻璃板性能與實施例I相近。實施例3
直接將預處理的玻璃渣制成的玻璃其穩定性不是很好，只能作為墨水瓶、漿糊瓶等質量要求低的玻璃。為了進一步增加玻璃的性能，可以將廢玻璃渣與其他成分混合制成化學穩定性提高的玻璃。其步驟為取火焰窯生產硼硅酸鹽玻璃時煙道中沉積的廢棄硼硅玻璃渣，首先將該廢棄硼硅玻璃渣(簡稱廢玻璃渣，下同)進行粉碎和粉磨，過16目篩，將塊狀較大的廢玻璃渣磨細，然后將廢玻璃渣加入其2質量倍的水中浸泡60-70h，浸泡過程中每隔12h攪拌一次，浸泡好的廢玻璃渣進行過濾、8(Tl20°C干燥，得預處理的廢玻璃渣。將預處理好的廢玻璃渣中加入其質量6 18%的石灰石，將兩者充分混合后加入耐火材料容器或高溫爐中，1150°C保溫1-2. 5小時得玻璃液，將玻璃液澆鑄成型退火得玻璃。不同石灰石含量所得玻璃性能如下
權利要求
1.一種廢玻璃渣的再利用方法，其特征是首先，將廢玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去廢玻璃渣中的大部分可溶性物質，浸泡后的廢玻璃渣經過濾、干燥，得處理好的廢玻璃渣。
2.根據權利要求I所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是所述廢玻璃渣為廢棄硼硅酸鹽玻璃渣。
3.根據權利要求I所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是浸泡時廢玻璃渣與水的質量比為1:1. 6 2. 5。
4.根據權利要求I所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是浸泡時間為24 96小時，每隔12小時攪拌一次。
5.根據權利要求I所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是磨粉后的廢玻璃渣過16目篩；浸泡后的廢玻璃渣在80 120°C電爐中烘干或者利用玻璃窯爐、煙氣等產生的余熱 烘干。
6.根據權利要求I所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是廢玻璃渣浸泡完畢后，將廢玻璃渣過濾出來干燥，剩余的濾液自然蒸干或加熱蒸干水分得可溶性物質，收集的可溶性物質固體作為原料回收用于玻璃制造工業。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是處理好的廢玻璃渣直接燒制成玻璃或者作為制備玻璃的原料之一。
8.根據權利要求7所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是處理好的廢玻璃渣直接制成玻璃或者與其他原料混合制成玻璃，其中，直接制成玻璃的步驟為將處理好的廢玻璃渣經熔融、成型退火或者水淬步驟，得玻璃制品或玻璃粉； 與其他原料混合制成玻璃的步驟為將處理好的廢玻璃渣與石灰石混合，經熔融、成型、退火得玻璃制品；或者將處理好的廢玻璃渣與石灰石混合，經熔融、水淬得玻璃粉，玻璃粉經燒結法得微晶玻璃；或者將處理好的廢玻璃渣直接作為硼硅酸鹽或硅酸鹽玻璃制備時引入硼、硅、鋁元素的原料。
9.根據權利要求8所述的廢玻璃渣的再利用方法，其特征是熔融溫度為1150°C。
10.一種以廢玻璃渣為原料的玻璃，其特征是原料包括預處理的廢玻璃渣和石灰石，石灰石的用量為廢玻璃渣的6 18wt%，所述廢玻璃渣預處理過程為將廢玻璃渣破碎、磨粉，然后加入水中，浸泡24 96小時，每隔12小時攪拌一次，廢玻璃渣與水的質量比為I: I. 6 2. 5,浸泡完后過濾干燥。
全文摘要
本發明公開了一種廢玻璃渣的再利用方法及所得玻璃，回收利用方法為首先，將廢玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去廢玻璃渣中的大部分可溶性物質，浸泡后的廢玻璃渣經過濾、干燥后直接燒制成玻璃或者作為制備玻璃的原料之一。本發明首次針對性地提出了硼硅酸鹽玻璃生產的火焰窯煙道中收集的廢棄硼硅玻璃渣的預處理及再利用的方法和工藝，為揮發冷凝而產生的廢玻璃渣的再利用指明了方向，提供了切實可行的新途徑，更為解決這一困擾硼硅酸鹽玻璃生產企業的問題找到了解決方案。這一方法，將廢玻璃渣預處理后，對濾液和濾渣分別利用，充分變廢為寶，減少環境污染。
文檔編號C03C6/02GK102849948SQ20121037244
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者劉世權, 王在洋 申請人:濟南大學