专利名称：太阳能板废玻璃烧制的环保地砖及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体废物再利用的方法，特别是将太阳能电池板废玻璃再利用后烧制成环保地砖的制作方法。本发明还涉及一种太阳能电池板废玻璃烧制成的环保地砖。
背景技术：
由于全球面临气候变迁、暖化日益严重、能源逐渐耗竭等问题，各国积极投入发展替代能源及绿色科技产业，其中运用太阳能来发电的绿色科技，是许多国家积极推动的方向，由于太阳能电池是将太阳能转换成电能的装置，需有阳光才能运作，太阳能电池与蓄电池串联，将有阳光时所产生的电能先行储存，以供无阳光时放电使用。使用中没有二氧化碳释放等破坏生态环境问题，因而被视为未来重要的新兴能源。一般而言，太阳能电池是利光电半导体材料(主要是非晶硅、多晶硅或是单晶硅) 制成的器件发电，该器件在接受太阳光等光线照射后，即可输出电压及电流。各个太阳能电池利用箔条串联成组，之后再和强化玻璃层层迭置，并且进行真空封装，从而得到太阳能电池板，数个太阳能电池板组成方阵。太阳能电池分成薄膜太阳能电池以及硅晶圆太阳能电池，根据中国台湾行政院环保署公布的数据显示，2007年中国台湾市场约含3，998，295kg/y的太阳能电池板，其废弃量约191，l^kg/y，其中废薄膜类太阳能电池约为8，603kg/y，废硅晶类太阳能电池约为 171，lllkg/y。薄膜类废弃太阳能电池的玻璃硅含量高达(68. 35%),因此如何处理这些废弃物，也是一个重要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法， 其主要是将废弃太阳能电池板的玻璃与黏土相互混合再经烧结而制成地砖。为此本发明还要提供一种该方法制成的环保地砖，其不仅环保、经济，且具有高的抗磨性和机械强度。为解决上述技术问题本发明的太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其包含备料备料太阳能板废玻璃以及黏土，该太阳能板废玻璃是太阳能板制品制造时发生损毁及寿命周期结束后所产生的废弃物，该太阳能板废玻璃经90_105°C烘干3-M小时后，经粗筛去除大型物质后来备用；研磨成粉末将所述太阳能板废玻璃研磨成太阳能板废玻璃粉末，该粉末的颗粒径细度范围是100-400m2/kg ；黏土混合研磨粉末以所述太阳能板废玻璃粉末占1 45% (重量)的比例，将黏土与太阳能板废玻璃粉末充分混合均勻；加压成型将前述混合均勻的太阳能板废玻璃粉末与黏土，施以机械压力而成型为成型体；烧结将前述成型体送入加热炉加热以形成烧结体，其加热烧结温度范围为800-1100°C，在烧结之后，在加热炉内自然冷却至室温；地砖成品所述烧结体在完成烧结阶段并自然冷却之后即制成地砖。本发明太阳能电池板废玻璃烧制的环保地砖，其包含有太阳能板废玻璃粉末以及与其混合的黏土，其中该太阳能板废玻璃粉末是指太阳能板发生损毁及生命周期结束后所产生太阳能板废弃玻璃经研磨形成的粉末。本发明的有益效果为本发明以太阳能板废玻璃，作为制作地砖的原料，未来将能有效减少每年所产生的废弃的太阳能板玻璃，减少废弃物的产生，开发了太阳能板废玻璃再利用的途径以及具市场性的再生原料的应用技术，能有效解决太阳能废玻璃处置问题。本发明以太阳能板废玻璃制成的粉末与黏土混合，取代以往是纯黏土的地砖，能减少地砖瓷土的使用量，使成本降低30% -50%。本发明使用的太阳能板废玻璃粉末，其含有量SiO2成分，其特性十分适合作为烧结地砖的材料，使本发明地砖具有良好机械强度，能加强地砖硬度；同时由于其遇高温烧结时，能形成黏滞流填补孔隙，使本发明地砖的吸水率因为孔隙缩小而有效降低。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1为本发明方法较佳实施例的流程图；图2为本发明地砖较佳实施例的孔隙率变化图；图3为本发明地砖较佳实施例的吸水率变化图；图4为本发明地砖与纯黏土地砖的硬度变化图；图5为本发明地砖较佳实施例的剖面放大示意图；图6为本发明方法制成的地砖实体照片。
具体实施例方式本发明的太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其流程如图1所示，依序为备料(10)备料太阳能板废玻璃以及黏土 ；本发明的太阳能板废玻璃是指太阳能板制品制造时发生损毁及寿命周期结束后所产生的废弃物，太阳能板废玻璃材料以及黏土的物理特性显示于表1，由表1可知本发明使用的太阳能板废玻璃化学组成，其主要成份为 SiO2,占68. 35%。表2为本发明所使用太阳能板废玻璃，测定其重金属总量及毒性溶出试验TCLP的结果，可以看出各重金属皆低于最小侦测极限，其重金属含量完全符合不伤害人体的安全标准，因此能够做为资源化材料。在备料流程中，黏土为目前一般所使用的粘土， 而太阳能板废玻璃则需经90-105°C烘干3- 小时之后，再经以IOmm筛网粗筛去除大型物质后来备用。
权利要求
1.一种太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其特征在于包含备料备料太阳能板废玻璃以及黏土，该太阳能板废玻璃是太阳能板制品制造时发生损毁及寿命周期结束后所产生的废弃物，该太阳能板废玻璃经90-105°C烘干3-M小时后， 经粗筛去除大型物质后来备用；研磨成粉末将所述太阳能板废玻璃研磨成太阳能板废玻璃粉末，该粉末颗粒径细度范围是 100-400m2/kg ；黏土混合研磨粉末以所述太阳能板废玻璃粉末占1 45% (重量)的比例，将黏土与太阳能板废玻璃粉末混合；加压成型将所述混合的太阳能板废玻璃粉末与黏土，施以机械压力而成型为成型体；烧结将前述成型体送入加热炉加热以形成烧结体，其加热烧结温度范围为 800-1100°C，在烧结之后，在加热炉内自然冷却至室温；地砖成品所述烧结体在完成烧结阶段并自然冷却之后即制成地砖。
2.如权利要求1所述的太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其特征在于所述备料流程中，太阳能板废玻璃经IOmm筛网粗筛去除大型物质后来备用。
3.如权利要求1所述的太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其特征在于所述加压成型流程中，施以20-150kgf/cm2的压力，将15-40g材料加压成型。
4.如权利要求1所述的太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其特征在于所述烧结流程中，加热炉的窑烧气氛环境为供氧或是厌氧状态。
5.如权利要求1所述的太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其特征在于所述地砖内所含的太阳能板废玻璃粉末量约占1-45% (重量)，烧结温度在900-1100°C，烧结时间是2-7小时，设定的烧结最高温持温时间是0. 5-6小时。
6.一种权利要求1项所述的方法制成的地砖，其特征在于包含有太阳能板废玻璃粉末以及与其混合的黏土，其中该太阳能板废玻璃粉末是指太阳能板发生损毁及寿命周期结束后所产生太阳能板废弃玻璃经研磨形成的粉末。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能板废玻璃烧制环保地砖的制作方法，其主要是将太阳能板制品制造时发生损毁及寿命周期结束后所产生的太阳能板废玻璃研磨成适合细度的粉末，再以1-45％重量的比例与黏土混合均匀，经加压成型、高温烧结即可制成，由于太阳能板废玻璃的主要成份为Si、Na、Ca，因此能够与黏土兼容混合，从而作为制作地砖的原料。本发明还公开了一种上述方法制作成的地砖，其具有高抗磨性、吸水率低、环保、经济等特点，同时能有效解决太阳能板废玻璃的处理问题。
文档编号C04B33/132GK102531548SQ20101061411
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者余佳苹, 林凯隆 申请人:宜兰大学