摘要: 分析我国废玻璃的现状及存在的问题,介绍一些开发利用废玻璃方面的成功经验,提出解决问题的方法和途径。
关键词: 废玻璃;处理;资源化
中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0910163-01
随着经济发展和生活水平的提高,生活废料的排放量在不断增加,其中有相当部分为废玻璃。玻璃废丝是玻璃纤维工业生产过程中必然产生的一种工业废渣,产生量一般占玻璃纤维产量得15%左右。废旧玻璃很难通过自然循环和一般的物理化学方法加以分结合处理,严重影响了生态环境的净化。虽然可以通过许多手段对这些废玻璃等进行回收和再利用,但如何积极合理地利用这些废渣废料仍是一个值得注意的问题。因此,如何开展玻璃资源化成了当今亟待解决的问题,本文介绍了一些国内外利用废玻璃的方法和工艺。
1 废玻璃的利用途径
1.1 自身的循环再利用。这主要集中在包装玻璃容器,如啤酒瓶和汽水瓶等。如果在有效期内,提高其反复使用次数,不仅可以提高利用效率,而且可以降低生产成本,一个啤酒瓶被重复使用所节省的能源可以使40W的灯泡亮4小时。目前,占玻璃包装容器产量1/3的包装瓶被重复使用。
1.2 作为沥青道路路面的填料。废玻璃可用作沥青道路路面的填料。和其它材料相比较具有如下优点:① 车辆横向滑翔事故减少;② 道路的光反射较柔和;③ 路面的耐用磨损性能好;④积雪溶化快;⑤ 适宜于低气温路面,这种被称为“玻璃沥青”的路面材料是用60%的废玻璃、40%的石子等骨料与30%的沥青混合而成,可用于冬季路面维修和施工。美国和加拿大利用废玻璃作为沥青道路路面的填料,经过数年的使用,证明效果较好。
2 废玻璃在建筑工程中的应用
2.1 用于建筑工程
把废玻璃用在黏土砖生产中,替代部分黏土矿物组成和助熔剂,不仅提高了粘土砖的质量,而且节省了原材料,降低了生产成本。美国废玻璃作为混凝土的骨料,含有35%的废玻璃骨料的混凝土,其抗压强度、线收缩性,吸水性等指标,都达到了美国材料测试协会的基本标准。
2.2 生产建筑饰面材料
1)微晶玻璃仿大理石板。利用废玻璃生产微晶玻璃仿大理石,不仅可用于建筑物的墙体装饰、地面装饰,而且还用于物料运输的耐磨流槽、实验台版、桌面等,其产品质量优于天然石材、陶瓷制品。生产方法有熔融热处理法、熔融烧结法和一次烧结法。
2)建筑面砖。利用玻璃生产建筑面砖不仅降低建筑饰面成本,从而降低工程造价,也能降低施工中工人的劳动强度,加快施工进度,而且能改善建筑饰面易脱落和层面易被磨损的自身缺陷,以及对天然矿物材料化学成分及含量严格选配的局限性,具有广阔的应用前景。制备建筑面砖的工艺简单,产品不仅具有耐酸碱、高强度、不易翘曲及变色、抗老化等优点,而且还能节省能源、保护环境、综合利用开发废弃物资源、节约土地等。
3)玻璃马赛克玻璃马赛克被广泛用于建筑内外饰面材料或者艺术镶嵌材料,其生产方法一般采用压制成型低温烧结法和熔融法两种。
2.3 生产保温隔热、隔音材料
保温隔热、隔音材料广泛用于建筑物的屋顶、维护结构和楼层地板的隔热隔音材料,还可以应用与石油化工、热能利用、发酵酿造的工业同时也可以作为爆冷材料,用于冷藏,冷冻仓等。
1)泡沫玻璃泡沫玻璃是一种密度较小、强度较高、整体充满小气孔的无机非金属玻璃材料,最早由美国彼兹堡康宁公司公司发明。气相占整体总体积的80%～95%,与其它无机隔热、隔音材料相比较,它具有隔热、隔音效果好,用于保护暖气输送管道与传统保温材料相比,可以减少约25%的热损失,不吸湿,耐腐蚀,抗冻,不燃,可钉可锯,一黏结成各种所需形状的优点。如果在生产时填入着色剂,还可以生产出各种色彩艳丽的泡沫玻璃,具有良好的装饰效果。
泡沫玻璃的生产方法有很多种,其中已被国内外广泛采用的有两种:一种是粉磨焙烧法,另一种是浮法。可用泡沫玻璃发泡剂的物质很多,主要有碳素盐、硫酸盐和炭黑三类,常用的有碳酸钙和炭黑。常用的外掺剂有硼砂和水玻璃等。着色剂可根据产品所需颜色而定。
2)玻璃棉玻璃棉是一种呈蓬松棉絮状的短纤维。其特点是密度小、导热系数低、吸声系数高,是高效、优质的保温材料和吸声材料。它是将清洗干燥好的废玻璃加入到熔化炉中,熔融好的玻璃液从潺板流出,然后被喷吹呈短细纤维。细纤维经集棉输送带收集成棉层,经固化后,制成软质卷毯、半硬板或硬板。
3 废玻璃的其它用途
3.1 生产玻璃微珠。玻璃微珠一般分为实心玻璃微珠和空心玻璃微珠两种。由于它主要是用玻璃生产出来的,因而具有玻璃所具有的坚硬、透明、良好的耐腐蚀、耐磨、耐热和电绝缘、化学稳定性以及独特的定向光反射性等特性。而且由于其为球状小球,圆整度好,流畅性好,被广泛应用与各行业。它不仅可作原料、制药等精细化工的研磨介质,机械加工工业中精加工的喷丸抛光剂,工程塑料、橡胶等有机材料工业的增强填充材料,交通、电影、航海、纺织、美术广告等行业的反光材料,化学工业的催化剂载体,而且可作为固体浮力材料,宇航工业、医疗技术和尖端科研的超低温材料和绝缘材料。
3.2 制造硅微晶玻璃复合材料。微晶玻璃是我国刚刚开发出来的一种新型建筑材料,具有玻璃和陶瓷的双重特性。是在玻璃粉末中加入无机掺入相,通过烧结晶化,成为具有致密微晶结构和掺入相骨料的复合材料,这种复合材料又称为硅微晶玻璃混凝土。
硅微晶玻璃混凝土生产工艺过程如下。在细度为0.02～0.07mm玻璃粉末中加入10%～14%的掺入相,掺入相一般为黏土陶瓷、石英砂、莫来石,其颗粒度为0.14～1.25mm。并加入1%～3%的结晶催化剂,用天然或合成的黏结剂作为成型临时黏结剂。用半干法压制或其它成型方法将混合物成型。采用何种成型方法,与混合物流变性质有关。这些半成品按一定工艺进行烧结和结晶,使其玻璃基体产生微晶,并与掺入相很好黏结。
4 结束语
从上面的分析和实例证明,废玻璃的综合利用工作具有一定的经济效益、环境效益和社会效益。世界各国为减轻环境污染,节约能源,正在大力开展回收利用废玻璃的工作。借鉴国外应用废玻璃制造各种新产品的经验后,人们可以看出目前有如下两种增加废玻璃应用的途径:
第一种途径是:要保证废玻璃的长期、大量、稳定、低价格的供应;例如许多国家为此制定了法律、法规和标准,建立了较大的废玻璃处理工厂。
第二种途径是:在保证废玻璃大量供应的前提下,要开发市场需要的新产品;在过去30多年中世界各国所做的各种研究和探索已为废玻璃找到了新市场。玻璃界的资深专家和业内人士指出,今后,对回收利用废玻璃的工作进一步的研究需要集中在回收大量废玻璃获得经济效益的领域,为进一步改进经济可行性,改善生产根源,还需大量深入的研究。
参考文献:
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