专利名称：一种废玻璃渣的再利用方法及所得玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废玻璃渣的再利用方法，具体涉及一种废弃硼硅玻璃渣的再利用方法及所得玻璃。
背景技术：
通常，废玻璃是作为可再生和重复利用的资源。废玻璃加入到同种玻璃的配合料中可起助熔作用，缩短玻璃的熔化时间，降低生产成本，提高经济效益。此外，废玻璃还可在粘土砖生产时代替助熔剂和部分粘土矿物组分、作为浙青道路路面的填料、混凝土的掺合料和骨料以及作为玻璃马赛克、微晶玻璃板、建筑面砖、泡沫玻璃、玻璃棉、玻璃微珠等的生产原料。废玻璃主要是各类玻璃制品使用后报废而产生的。此外，在一些玻璃的生产过程 中也会产生大量的废玻璃，这主要指生产过程中的废品及边角料，这些废玻璃经清洗、挑拣、破碎后一般直接作为原料添加到玻璃配合料中直接用于再生产。另外，在一些玻璃生产过程中由于大量挥发物的存在，而产生玻璃态废渣，也作为废玻璃的一种，如在火焰窑生产硼硅酸盐玻璃时，挥发物在烟道中冷凝沉积形成大量的废弃硼硅玻璃渣。硼硅酸盐玻璃是一种重要的玻璃类别，产品涉及实验仪器、药用玻璃、太阳冷集热管、炊具等。硼硅酸盐玻璃主要成分是氧化钠、氧化硼和氧化硅，其生产采用电加热或火焰加热，由于硼硅酸盐玻璃熔化温度高，在制备过程中，其原料及组分如氧化钠、氧化硼及澄清剂如氯化钠等在高温下易挥发，此外，火焰加热时，气流本身还会带走玻璃配合料组分，这加剧了硼硅酸盐玻璃生产过程中挥发物的产生。因此，在火焰窑生产硼硅酸盐玻璃时，火焰加热方式生产硼硅酸盐玻璃会产生大量挥发物，这些挥发物在烟道中冷凝沉积形成大量的废弃硼硅玻璃渣。这些废渣填充在烟道中，需要定期清理，如若不然就会堵塞烟道。但这些废弃硼硅玻璃渣由于其成分的复杂性，无法直接作为原料添加到玻璃配合料中直接用于再生产。因为目前这些废弃硼硅玻璃渣工厂无法使用，所以工厂所得的这类废玻璃渣都是直接丢弃，对周边环境产生不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种废玻璃渣的再利用方法，该方法对目前无法使用的废弃硼硅玻璃渣进行了再次利用，变废为宝，同时避免了废玻璃渣丢弃对环境造成的不利影响。本发明的另一目的是提供以经上述方法处理后的废玻璃渣为原料制得的玻璃，该玻璃原料廉价，成本低，还将废玻璃渣充分利用，环保经济。本发明所述的废玻璃渣主要指火焰窑生产硼硅酸盐玻璃时烟道中沉积的废硼硅玻璃渣，分析表明，这些废弃硼硅玻璃渣中含有钠、硼、硅、铝等的化合物，直接丢弃这些玻璃渣会造成浪费，更严重的是其中可溶性组分流失对环境产生重要负面影响。但这些玻璃渣难以和普通废玻璃一样回收利用，高温实验表明，废弃硼硅玻璃渣在高温下长时间冒出大量挥发物，既浪费资源，污染环境，又使得收集到的可用废玻璃产物非常少。
本发明根据火焰窑生产硼硅酸盐玻璃时烟道中沉积的废硼硅玻璃渣的问题，确定了对其进行预处理后再利用的工艺方法，以减少废硼硅玻璃渣对环境的污染，并变废为宝。本发明具体技术方案如下
发明人在对烟道中沉积的废硼硅玻璃渣进行回收利用时，发现直接以废玻璃渣烧制玻璃或者将废玻璃渣与其他原料不易烧成玻璃，进一步研究了废玻璃渣的组成发现废玻璃渣中含有大量的挥发物，使得制玻璃时间特别长，收集到的产物特别少，而无法再利用。针对这一问题，发明人又进行了研究，发现对废玻璃渣进行预处理后即可克服不易烧成玻璃这一问题。
废玻璃渣预处理过程为首先，将废玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去废玻璃渣中的大部分可溶性物质，浸泡后的废玻璃渣过滤、干燥，预处理过程即完成。由于碎物料的块状比较大，首先对玻璃渣进行破碎及磨粉，磨粉后的废玻璃渣过16目筛。浸泡使废玻璃渣中一些可溶性成分溶解在水中，从废玻璃渣中脱离，例如氯化钠等。根据实验总结，一般将废玻璃渣按1:1. 6^2. 5的质量比放入水中进行浸泡，浸泡24、6小时即可满足要求，浸泡时优选每隔12小时搅拌一次。浸泡后的废玻璃渣在80 120°C电炉中烘干或者利用玻璃窑炉、烟气等产生的余热烘干，充分利用废弃热源。处理后的废玻璃渣可以直接烧制玻璃或和其它原料配制后烧制玻璃。滤液中含有从废玻璃渣中脱离的可溶性成分，浸泡后的滤液自然蒸干或加热蒸干水分可以得到这些可溶性成分的固体，因其是硼硅酸盐玻璃制备中需要的原料，例如氯化钠、氧化硼等，因此通过分析其组成，可按常规比例作为硼硅酸盐玻璃或其它硅酸盐玻璃的配合料中再利用。按照上述“将废玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去废玻璃渣中的大部分可溶性物质，浸泡后的废玻璃渣过滤、干燥”的方案将废玻璃渣处理好后，所得预处理后的废玻璃渣经组成分析确认其中主要含二氧化硅、氧化硼、氧化钠、氧化铝成分，经过处理后的废玻璃渣就可以直接烧制成玻璃，或者作为制备玻璃的原料之一与其他原料混合制成玻璃，但不限于此。将废玻璃渣回收利用制成玻璃有下述四种方法
方法一、将预处理后的废玻璃渣直接烧制成普通玻璃，步骤为将处理好的废玻璃渣经熔融、成型退火或者水淬步骤，得玻璃制品或玻璃粉。方法二、将预处理后的废玻璃渣与其他原料混合制成普通玻璃，步骤为将处理好的废玻璃渣与石灰石混合，经熔融、成型、退火得玻璃制品。方法三、将预处理后的废玻璃渣与其他原料混合制成微晶玻璃，步骤为将处理好的废玻璃渣与石灰石混合，经熔融、水淬得玻璃粉，玻璃粉经烧结法得微晶玻璃。方法四、因预处理后的废玻璃渣中含有二氧化硅、氧化硼、氧化钠、氧化铝等成分，其可以在制备玻璃时引入硅、硼、铝元素，因此可以根据玻璃组成的需要将废玻璃渣代替全部或部分引入硼、硅、铝元素的原料，做为硼硅酸盐或硅酸盐玻璃的原料使用。上述四种方法中，熔融温度可以是玻璃常规使用的温度，例如1150°C，时间一般为1-2. 5h。
以本发明的方法可以得到一种以废玻璃渣为原料的玻璃，该玻璃原料包括按照上述方法预处理的废玻璃渣和石灰石，石灰石的用量为废玻璃渣的6 18wt%，石灰石的加入提闻玻璃的稳定性，并可促进玻璃的析晶。本发明首次针对性地提出了硼硅酸盐玻璃生产的火焰窑烟道中收集的废弃硼硅玻璃渣的预处理及再利用的方法和工艺，为挥发冷凝而产生的废玻璃渣的再利用指明了方向，提供了切实可行的新途径，更为解决这一困扰硼硅酸盐玻璃生产企业的问题找到了解决方案。这一方法，将废玻璃渣预处理后，对滤液和滤渣分别利用，充分变废为宝，减少环境污染。
图I为实施例I的玻璃透光光谱曲线。 图2为实施例4的玻璃的XRD图。
具体实施例方式下面，通过具体实施例对本发明进行进一步的说明，应该明白的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。实施例I
取火焰窑生产硼硅酸盐玻璃时烟道中沉积的废弃硼硅玻璃渣，首先将该废弃硼硅玻璃渣(简称废玻璃渣，下同)进行粉磨，过16目筛，将块状较大的废玻璃渣磨细，然后将废玻璃渣加入其2. 5质量倍的水中浸泡40-50h，浸泡过程中每隔12h搅拌一次，浸泡好的废玻璃渣进行过滤、8(T12(TC干燥，得预处理的废玻璃渣。将预处理好的废玻璃渣直接加入耐火材料容器或高温炉中，1150°C保温1-2. 5小时得玻璃液，将玻璃液浇铸成型退火得玻璃板，或者将玻璃液水淬成玻璃粉。所得玻璃板密度P为2. 400 g/cm3，其透光光谱曲线如图I所示，从图I可以看出玻璃板为灰绿色，呈半透明状。实施例2
按照实施例I的方法将废玻璃渣直接制成玻璃板或玻璃粉，不同的是浸泡过程中，向废玻璃渣中加入其I. 6质量倍的水，浸泡80-96h，所得玻璃板性能与实施例I相近。实施例3
直接将预处理的玻璃渣制成的玻璃其稳定性不是很好，只能作为墨水瓶、浆糊瓶等质量要求低的玻璃。为了进一步增加玻璃的性能，可以将废玻璃渣与其他成分混合制成化学稳定性提高的玻璃。其步骤为取火焰窑生产硼硅酸盐玻璃时烟道中沉积的废弃硼硅玻璃渣，首先将该废弃硼硅玻璃渣(简称废玻璃渣，下同)进行粉碎和粉磨，过16目筛，将块状较大的废玻璃渣磨细，然后将废玻璃渣加入其2质量倍的水中浸泡60-70h，浸泡过程中每隔12h搅拌一次，浸泡好的废玻璃渣进行过滤、8(Tl20°C干燥，得预处理的废玻璃渣。将预处理好的废玻璃渣中加入其质量6 18%的石灰石，将两者充分混合后加入耐火材料容器或高温炉中，1150°C保温1-2. 5小时得玻璃液，将玻璃液浇铸成型退火得玻璃。不同石灰石含量所得玻璃性能如下
权利要求
1.一种废玻璃渣的再利用方法，其特征是首先，将废玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去废玻璃渣中的大部分可溶性物质，浸泡后的废玻璃渣经过滤、干燥，得处理好的废玻璃渣。
2.根据权利要求I所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是所述废玻璃渣为废弃硼硅酸盐玻璃渣。
3.根据权利要求I所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是浸泡时废玻璃渣与水的质量比为1:1. 6 2. 5。
4.根据权利要求I所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是浸泡时间为24 96小时，每隔12小时搅拌一次。
5.根据权利要求I所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是磨粉后的废玻璃渣过16目筛；浸泡后的废玻璃渣在80 120°C电炉中烘干或者利用玻璃窑炉、烟气等产生的余热 烘干。
6.根据权利要求I所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是废玻璃渣浸泡完毕后，将废玻璃渣过滤出来干燥，剩余的滤液自然蒸干或加热蒸干水分得可溶性物质，收集的可溶性物质固体作为原料回收用于玻璃制造工业。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是处理好的废玻璃渣直接烧制成玻璃或者作为制备玻璃的原料之一。
8.根据权利要求7所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是处理好的废玻璃渣直接制成玻璃或者与其他原料混合制成玻璃，其中，直接制成玻璃的步骤为将处理好的废玻璃渣经熔融、成型退火或者水淬步骤，得玻璃制品或玻璃粉； 与其他原料混合制成玻璃的步骤为将处理好的废玻璃渣与石灰石混合，经熔融、成型、退火得玻璃制品；或者将处理好的废玻璃渣与石灰石混合，经熔融、水淬得玻璃粉，玻璃粉经烧结法得微晶玻璃；或者将处理好的废玻璃渣直接作为硼硅酸盐或硅酸盐玻璃制备时引入硼、硅、铝元素的原料。
9.根据权利要求8所述的废玻璃渣的再利用方法，其特征是熔融温度为1150°C。
10.一种以废玻璃渣为原料的玻璃，其特征是原料包括预处理的废玻璃渣和石灰石，石灰石的用量为废玻璃渣的6 18wt%，所述废玻璃渣预处理过程为将废玻璃渣破碎、磨粉，然后加入水中，浸泡24 96小时，每隔12小时搅拌一次，废玻璃渣与水的质量比为I: I. 6 2. 5,浸泡完后过滤干燥。
全文摘要
本发明公开了一种废玻璃渣的再利用方法及所得玻璃，回收利用方法为首先，将废玻璃渣破碎、磨粉，然后再用水浸泡除去废玻璃渣中的大部分可溶性物质，浸泡后的废玻璃渣经过滤、干燥后直接烧制成玻璃或者作为制备玻璃的原料之一。本发明首次针对性地提出了硼硅酸盐玻璃生产的火焰窑烟道中收集的废弃硼硅玻璃渣的预处理及再利用的方法和工艺，为挥发冷凝而产生的废玻璃渣的再利用指明了方向，提供了切实可行的新途径，更为解决这一困扰硼硅酸盐玻璃生产企业的问题找到了解决方案。这一方法，将废玻璃渣预处理后，对滤液和滤渣分别利用，充分变废为宝，减少环境污染。
文档编号C03C6/02GK102849948SQ20121037244
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者刘世权, 王在洋 申请人:济南大学