常见问题
国外废玻璃的开发与应用
更新时间 2024-01-04 16:05 阅读
(1) 俄罗斯
近年俄罗斯国家建材工艺研究院玻璃和微晶玻璃化学工艺教研室的研究人员利用工厂中回收的瓶罐、平板和显像管二次废玻璃以及普通石英砂生产硅玻璃、硅粉和多孔玻璃砖获得成功。他们采用化学组成不同的废碎玻璃生产硅玻璃可以使玻璃具有一些特殊的性能。例如，研制出生产具有高度防放射性辐射指标的硅玻璃原料和工艺参数。并采用废光学玻璃(TF-1)和水晶玻璃(PbO-18％质量含量)生产硅玻璃。
另外，在碎玻璃的基础上生产出用于侵蚀环境中的化学稳定性强的多孔玻璃获得成功。多孔玻璃工艺生产线可以装配：破碎设备(鄂式破碎机)和磨碎设备(锤磨机、粉碎机和球磨机等)、碟形或锥形粒化器、用于颗粒干燥、起泡和焙烧的热力设备(缝隙式或旋转式干燥器、旋转式滚筒型焙烧炉、网状式退火窑等)。 (2)美国
①注重碎玻璃在平板玻璃工厂原料中的运用
每批进厂的碎玻璃，首先对碎玻璃除去各种杂质、分选颜色玻璃分别储存。 废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃（器皿玻璃、灯泡玻璃）和工业废玻璃（平板玻璃、玻璃纤维）。回收的废玻璃经分类、清洗后，一部分废玻璃经挑选后可直接重新应用，如制镜和做玻璃饰面材料等。一部分废玻璃经加工、粉碎后，将其掺人配合料中用来熔化玻璃。一般说来，平板玻璃工厂只采用本厂形成的废玻璃，不轻易用外购废玻璃，以保证产品质量的稳定性。通常，轻工玻璃制品在制造深绿色瓶罐时，可利用2.8～38.1％的外购废玻璃，在制造半白色瓶罐时可利用4.7～25％的外购废玻璃，而平板玻璃、高级器皿和无色玻璃瓶厂则不采用外购回收玻璃为宜。如果使用大量碎玻璃，熔炉的寿命将延长15～20％，在美国对200吨至400吨的熔炉来说，每天一般使用5～70％的碎玻璃。一部分废玻璃（玻璃器皿、平板玻璃和玻璃纤维）经粉碎、预成型、加热焙烧后，可做玻璃马赛克、玻璃饰面砖、玻璃质人造石材、泡沫玻璃、微晶玻璃、玻璃器皿、人造彩砂、玻璃微珠、彩色玻璃球、玻璃陶瓷制品、高温粘合剂等。废玻璃经粉碎熔化后可做玻璃棉。把一定剂量玻璃微珠加入聚氯乙烯中可制成新型复合板、管、异型材，其强度大，成本低，且经济效益好。
②美国把大量废玻璃应用在建筑工业中
1)用废玻璃代替岩石骨料
美国把大量废玻璃应用在建筑工业中，如用废玻璃代替岩石骨料，各种砖的粘土材料和水泥块产品的骨料，用玻璃粉代替粘土砖里的粘土矿物组分，它可作为助熔剂，通常，玻璃能增加粘土砖耐风化程度和粘土砖的强度，当玻璃做助熔剂时，可降低烧成温度，节省能量，减少成本，增加砖产量50％。用废玻璃制造砖具有很多优点：优点之一是具有经济性，玻璃可与长市一最昂贵的助熔剂竞争。目前，欧洲的一些制砖厂已经用玻璃取代了较昂贵的助熔剂长石。
2)废玻璃应用于混凝土
美国也把废玻璃应用于混凝土中，许多研究表明含有35％玻璃砖石的混凝土，已达到或超出美国材料测试协会颁布的抗压强度、线收缩、吸水性和含水量的最低标准，虽然造期的实验指明某些高碱水泥能侵蚀玻璃骨料，但是已有许多方法可以解决该问题。美国矿山局进行试验测试后认为用膨胀的玻璃骨料替代玻璃碎片效果更佳。用掺有发泡剂的玻璃粉，加热到玻璃熔化点，直至冷却之前，气泡由加热的混合物中逸出，在硬的球体上产生多孔结构，用控制泡形成量的方法，可制成其密第接近固态玻璃并能易浮在水中的轻质骨料，标准的混凝土每立方英尺重140磅。用轻质骨料替代混凝土中的砂或石子、混凝土的重量能减少一半而不降低它的强度或其它所要求的性质。
3)用碎玻璃制造成功的玻璃塑料材料污水管
在美国纽约(长岛)的美国能源部所属Brookhaven(布克海文)国际实验室为制造污水管，研制了碎玻璃制造成功的玻璃塑料管道材料，他们把液态聚丙烯或聚酯苯乙烯树脂注入模具填充到碎玻璃形成的最小孔隙中，管子被聚合后，从模具中取出，再加工。实验室测试结果表明碎玻璃一聚合物复合材料比水泥或粘土管的强度高2～4倍，有较强的耐化学腐蚀性和耐吸是水性。用各种树脂和碎玻璃混合后制造的大量管道、管材已安装在美国工业和水处理工厂成功地投入应用。
4)用废玻璃和石料制造“玻璃沥青”
用60～85％的废玻璃和15～40％的石料代替沥青辅料，由于其导热率低，可在冬季用于路面维修和施工。最著名的“玻璃沥青”是以30％的沥青和60％废玻璃碎块为骨料的组合体。将回收的玻璃用于沥青道路的填料，有不少好处：(1)可将玻璃和石子、陶瓷材料混合使用；(2)无需在颜色上进行分选；(3)将玻璃废品和垃圾的处理场地设在修路设备附近，能节约填料运费等。在美国和加拿大，经过数年的试验证实，用玻璃作为道路的填料比用其它材料具有以下几个优点：(1)车辆横向滑翻的事故减少了；(2)光线的反射合适；(3)路面磨损情况良好：(4)积雪溶化得快，适于气温低的地方使用等等。
5)用碎玻璃生产建筑物装饰贴面材料
美国西加尔陶瓷材料公司研制成功用碎玻璃生产的大小为2cm2、厚4mm的五颜六色贴面材料，其工艺过程是：先将碎玻璃压碎，碾成直径lmm的粉粒，然后将粉粒同所需色彩的有机颜料混合，置人模具冷压成要求的形状，再将坯料放入加热炉，加热到使坯料表层的每一颗粉粒软化，直至颗粒之间相互熔接在一起，由于只需使坯料表层的玻璃粉粒软化，因而加热温度仅需750℃即可。该产品是建筑物极好的贴面材料，也可用于装饰品和某些设备，该工艺过程简单，耗能少，生产成本低。
6)用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料
在国外用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料这一工艺十分普遍，几乎所有微珠都是用100％碎玻璃做的，据报道，美国是世界上采用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料最早国家之一，每年用来做玻璃微珠的碎玻璃消耗在5万吨以上，居世界首位。
7)用碎玻璃生产玻璃棉
美国加利福尼亚的欧文斯康宁玻璃纤维厂是美国的一座大型玻璃棉生产厂家，它多年来已经成功地使用50％碎玻璃来生产玻璃棉，使用碎玻璃生产玻璃棉需要较少的原料和能源。欧文斯康宁发现使用碎玻璃生产玻璃棉可节省60％二氧化硅和40％的纯碱，节省能耗10％。
8)碎玻璃用于农业生产
碎玻璃还可用来改进排水系统和水分分布，从而改善农业土壤条件，将碎玻璃加工成直径为1.4～2.8mm的小颗粒，用有机物处理，使其表面附上一层极薄的有机物质，如与亲水物质按一定比例混合，施于干旱的农田后以保持土壤中的水分；与憎水物质按一定比例混合，施于雨水多的农田后起到渗水作用，减少水分在植物根部的浸泡时间。
碎玻璃的综合利用符合“减量化(Reduce)、在利用(Reuse)、资源化(Recycle)”的原则。具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
9)利用废玻璃生产泡沫玻璃、和玻璃棉绝缘材料
美国、加拿大及欧洲等国都利用废玻璃生产泡沫玻璃。把废玻璃粉碎后，加入碳酸钙、碳粉一类发泡剂及发泡促进剂，混合均匀，装入模子，放人炉内加热，玻璃在软化温度的条件下，掺加发泡剂形成气泡，制成泡沫玻璃，经出炉、脱模、退火、锯成标准尺寸。
近年俄罗斯国家建材工艺研究院玻璃和微晶玻璃化学工艺教研室的研究人员利用工厂中回收的瓶罐、平板和显像管二次废玻璃以及普通石英砂生产硅玻璃、硅粉和多孔玻璃砖获得成功。他们采用化学组成不同的废碎玻璃生产硅玻璃可以使玻璃具有一些特殊的性能。例如，研制出生产具有高度防放射性辐射指标的硅玻璃原料和工艺参数。并采用废光学玻璃(TF-1)和水晶玻璃(PbO-18％质量含量)生产硅玻璃。
另外，在碎玻璃的基础上生产出用于侵蚀环境中的化学稳定性强的多孔玻璃获得成功。多孔玻璃工艺生产线可以装配：破碎设备(鄂式破碎机)和磨碎设备(锤磨机、粉碎机和球磨机等)、碟形或锥形粒化器、用于颗粒干燥、起泡和焙烧的热力设备(缝隙式或旋转式干燥器、旋转式滚筒型焙烧炉、网状式退火窑等)。 (2)美国
①注重碎玻璃在平板玻璃工厂原料中的运用
每批进厂的碎玻璃，首先对碎玻璃除去各种杂质、分选颜色玻璃分别储存。 废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃（器皿玻璃、灯泡玻璃）和工业废玻璃（平板玻璃、玻璃纤维）。回收的废玻璃经分类、清洗后，一部分废玻璃经挑选后可直接重新应用，如制镜和做玻璃饰面材料等。一部分废玻璃经加工、粉碎后，将其掺人配合料中用来熔化玻璃。一般说来，平板玻璃工厂只采用本厂形成的废玻璃，不轻易用外购废玻璃，以保证产品质量的稳定性。通常，轻工玻璃制品在制造深绿色瓶罐时，可利用2.8～38.1％的外购废玻璃，在制造半白色瓶罐时可利用4.7～25％的外购废玻璃，而平板玻璃、高级器皿和无色玻璃瓶厂则不采用外购回收玻璃为宜。如果使用大量碎玻璃，熔炉的寿命将延长15～20％，在美国对200吨至400吨的熔炉来说，每天一般使用5～70％的碎玻璃。一部分废玻璃（玻璃器皿、平板玻璃和玻璃纤维）经粉碎、预成型、加热焙烧后，可做玻璃马赛克、玻璃饰面砖、玻璃质人造石材、泡沫玻璃、微晶玻璃、玻璃器皿、人造彩砂、玻璃微珠、彩色玻璃球、玻璃陶瓷制品、高温粘合剂等。废玻璃经粉碎熔化后可做玻璃棉。把一定剂量玻璃微珠加入聚氯乙烯中可制成新型复合板、管、异型材，其强度大，成本低，且经济效益好。
②美国把大量废玻璃应用在建筑工业中
1)用废玻璃代替岩石骨料
美国把大量废玻璃应用在建筑工业中，如用废玻璃代替岩石骨料，各种砖的粘土材料和水泥块产品的骨料，用玻璃粉代替粘土砖里的粘土矿物组分，它可作为助熔剂，通常，玻璃能增加粘土砖耐风化程度和粘土砖的强度，当玻璃做助熔剂时，可降低烧成温度，节省能量，减少成本，增加砖产量50％。用废玻璃制造砖具有很多优点：优点之一是具有经济性，玻璃可与长市一最昂贵的助熔剂竞争。目前，欧洲的一些制砖厂已经用玻璃取代了较昂贵的助熔剂长石。
2)废玻璃应用于混凝土
美国也把废玻璃应用于混凝土中，许多研究表明含有35％玻璃砖石的混凝土，已达到或超出美国材料测试协会颁布的抗压强度、线收缩、吸水性和含水量的最低标准，虽然造期的实验指明某些高碱水泥能侵蚀玻璃骨料，但是已有许多方法可以解决该问题。美国矿山局进行试验测试后认为用膨胀的玻璃骨料替代玻璃碎片效果更佳。用掺有发泡剂的玻璃粉，加热到玻璃熔化点，直至冷却之前，气泡由加热的混合物中逸出，在硬的球体上产生多孔结构，用控制泡形成量的方法，可制成其密第接近固态玻璃并能易浮在水中的轻质骨料，标准的混凝土每立方英尺重140磅。用轻质骨料替代混凝土中的砂或石子、混凝土的重量能减少一半而不降低它的强度或其它所要求的性质。
3)用碎玻璃制造成功的玻璃塑料材料污水管
在美国纽约(长岛)的美国能源部所属Brookhaven(布克海文)国际实验室为制造污水管，研制了碎玻璃制造成功的玻璃塑料管道材料，他们把液态聚丙烯或聚酯苯乙烯树脂注入模具填充到碎玻璃形成的最小孔隙中，管子被聚合后，从模具中取出，再加工。实验室测试结果表明碎玻璃一聚合物复合材料比水泥或粘土管的强度高2～4倍，有较强的耐化学腐蚀性和耐吸是水性。用各种树脂和碎玻璃混合后制造的大量管道、管材已安装在美国工业和水处理工厂成功地投入应用。
4)用废玻璃和石料制造“玻璃沥青”
用60～85％的废玻璃和15～40％的石料代替沥青辅料，由于其导热率低，可在冬季用于路面维修和施工。最著名的“玻璃沥青”是以30％的沥青和60％废玻璃碎块为骨料的组合体。将回收的玻璃用于沥青道路的填料，有不少好处：(1)可将玻璃和石子、陶瓷材料混合使用；(2)无需在颜色上进行分选；(3)将玻璃废品和垃圾的处理场地设在修路设备附近，能节约填料运费等。在美国和加拿大，经过数年的试验证实，用玻璃作为道路的填料比用其它材料具有以下几个优点：(1)车辆横向滑翻的事故减少了；(2)光线的反射合适；(3)路面磨损情况良好：(4)积雪溶化得快，适于气温低的地方使用等等。
5)用碎玻璃生产建筑物装饰贴面材料
美国西加尔陶瓷材料公司研制成功用碎玻璃生产的大小为2cm2、厚4mm的五颜六色贴面材料，其工艺过程是：先将碎玻璃压碎，碾成直径lmm的粉粒，然后将粉粒同所需色彩的有机颜料混合，置人模具冷压成要求的形状，再将坯料放入加热炉，加热到使坯料表层的每一颗粉粒软化，直至颗粒之间相互熔接在一起，由于只需使坯料表层的玻璃粉粒软化，因而加热温度仅需750℃即可。该产品是建筑物极好的贴面材料，也可用于装饰品和某些设备，该工艺过程简单，耗能少，生产成本低。
6)用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料
在国外用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料这一工艺十分普遍，几乎所有微珠都是用100％碎玻璃做的，据报道，美国是世界上采用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料最早国家之一，每年用来做玻璃微珠的碎玻璃消耗在5万吨以上，居世界首位。
7)用碎玻璃生产玻璃棉
美国加利福尼亚的欧文斯康宁玻璃纤维厂是美国的一座大型玻璃棉生产厂家，它多年来已经成功地使用50％碎玻璃来生产玻璃棉，使用碎玻璃生产玻璃棉需要较少的原料和能源。欧文斯康宁发现使用碎玻璃生产玻璃棉可节省60％二氧化硅和40％的纯碱，节省能耗10％。
8)碎玻璃用于农业生产
碎玻璃还可用来改进排水系统和水分分布，从而改善农业土壤条件，将碎玻璃加工成直径为1.4～2.8mm的小颗粒，用有机物处理，使其表面附上一层极薄的有机物质，如与亲水物质按一定比例混合，施于干旱的农田后以保持土壤中的水分；与憎水物质按一定比例混合，施于雨水多的农田后起到渗水作用，减少水分在植物根部的浸泡时间。
碎玻璃的综合利用符合“减量化(Reduce)、在利用(Reuse)、资源化(Recycle)”的原则。具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
9)利用废玻璃生产泡沫玻璃、和玻璃棉绝缘材料
美国、加拿大及欧洲等国都利用废玻璃生产泡沫玻璃。把废玻璃粉碎后，加入碳酸钙、碳粉一类发泡剂及发泡促进剂，混合均匀，装入模子，放人炉内加热，玻璃在软化温度的条件下，掺加发泡剂形成气泡，制成泡沫玻璃，经出炉、脱模、退火、锯成标准尺寸。
