专利名称：太阳能板废玻璃烧制成的环保红砖及其制作方法
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红砖的制作方法。本发明还涉及一种太阳能电池板废玻璃烧制成的环保红砖。
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成环保红砖的制作方法，其主要是将废弃太阳能板的玻璃与黏土相互混合再经烧结而制成红砖。为此本发明还要提供一种该方法制成的环保红砖，其不仅环保、经济，且具有高抗磨性、低吸水率特点。为解决上述技术问题，本发明的太阳能板废玻璃烧制成环保红砖的制作方法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，研磨成粉末将太阳能板废玻璃破碎并且研磨成太阳能板废玻璃粉末，该粉末颗粒的径细度范围是300-1000m2/kg ；黏土混合研磨粉末以上述太阳能板废玻璃粉末占1 50% (重量)的比例，将黏土与太阳能板废玻璃粉末充分混合均勻；加压成型对上述混合均勻的太阳能板废玻璃粉末与黏土施以压力(高压； 20-150kgf/cm2)而成型为成型体；烧结所述加压成型的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 700-1000°C，
红砖成品在完成所述烧结阶段并自然冷却之后即制成红砖。本发明太阳能板废玻璃烧制成的红砖，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寿命周期结束后所产生的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废弃太阳能板废玻璃作为制作红砖的原料，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的再利用途径以及具市场性的再生原料应用技术。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红砖， 其抗压强度可达到1381kgf/cm2，同时由于能减少红砖瓷土的使用量，使其成本节省 30% -50%。本发明使用的太阳能板废玻璃含大量的SiO2,其具备的助熔效果在遇高温烧结时能形成黏滞流而填补孔隙从而减小空隙，提高组织致密度，降低吸水率，能符合土木建筑用一级砖的规范。且其通过研磨、烧结的制程，使红砖表面更为致密，具有高抗磨性，低磨耗量。
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为本发明红砖较佳实施例的抗压强度表；图3为本发明红砖较佳实施例的吸水率图表；图4为本发明红砖较佳实施例的磨耗量图表；图5为本发明红砖较佳实施例的抗折能力图表；图6为本发明红砖较佳实施例的孔隙率表；图7为本发明红砖较佳实施例的剖面放大示意图；图8为本发明红砖的XRD图谱，其中谱峰1代表SiO2，即石英；谱峰2代表fei-Al硅酸盐；谱峰3代表钙长石；谱峰4代表铝硅氧化物；谱峰5代表氢硅铝；谱峰6代表水合醋酸钙；谱峰7代表珍珠云母；图9为本发明0%太阳能板废玻璃粉末取代量不同烧结温度下制成的红砖实体的 SEM照片。图10为本发明30%太阳能板废玻璃粉末取代量不同烧结温度下制成的红砖实体的SEM照片。
具体实施方式
本发明的制作方法，其流程如图1所示，依序为备料(10)准备红砖的原料是太阳能板废玻璃以及黏土。本发明所指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，表1为环保红砖原料的物理特性，其中黏土的PH值为6. 97，细度为8396. 2m2/kg，密度为2. 01kg/m3 ；太阳能板废玻璃之PH值为10. 64，细度为3598. 3m2/kg，密度为2. 05kg/m3。表2是本发明原料的 XRF化学组成分析结果，结果显示黏土及太阳能板废玻璃均以SiO2为主，所以太阳能板废玻璃能与黏土兼容；环保红砖原料的重金属总量及TCLP试验结果如表
表1红砖原料之的物理特性
权利要求
1.一种太阳能板废玻璃烧制成环保红砖的制作方法，其特征在于，包含以下步骤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；研磨成粉末将所述太阳能板废玻璃破碎并且研磨成太阳能板废玻璃粉末，该粉末颗粒的径细度范围是300 1000m2/kg ；黏土混合研磨粉末以所述太阳能板废玻璃粉末占1 50% (重量)的比例，将黏土与太阳能板废玻璃粉末混合；加压成型对该混合的太阳能板废玻璃粉末与黏土施以压力以成型为成型体；烧结所述加压成型的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 700-1000°C ；红砖成品在完成所述烧结阶段并自然冷却之后即制成红砖。
2.如权利要求1所述的制作方法，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厌氧状态。
3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述烧结过程中，设定的烧结最高温持温时间是6 10小时，加热速率是5 10°C /min。
4.一种权利要求1所述的制作方法制成的红砖，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的太阳能板废弃玻璃经研磨而形成的粉末。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能板废玻璃烧制成环保红砖的制作方法，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1-50％的重量百分比与黏土混合均匀，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，从而作为制作红砖的原料。本发明还公开了一种上述方法制作成的红砖，其具有高抗磨性、吸水率低、环保、经济等特点，同时有效解决太阳能电池板废玻璃的处理问题。
文档编号C04B33/132GK102531549SQ20101061411
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