废玻璃回收工程

第七章废玻璃回收工程第一节概述7.1.1玻璃资源玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。

非氧化物玻璃品种和数量少，主要为硫系玻璃和卤化物玻璃。

多用作光学玻璃。

氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。

硅酸盐玻璃根据SiO2成分的不同，又可以分为石英玻璃、高硅氧玻璃、钠钙玻璃、铅硅酸玻璃、铝硅酸玻璃、硼硅酸盐玻璃。

石英玻璃的SiO2含量大于99.5%，多用于半导体、电光源。

光导通信。

激光等技术和光学仪器中；高硅氧玻璃：SiO2含量约96%；3钠钙玻璃。

以SiO2为主，还含有15%Na2O和16%CaO，适宜大规模生产，其产量占实用玻璃的90%，可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿。

灯泡等；铅硅酸盐玻璃，主要成分为SiO2和PbO，可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。

5铝硅酸盐玻璃：以SiO2和Al2O3为主要成分，软化变形温度高，用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计。

化学燃烧管和玻璃纤维等；硼硅酸盐玻璃：以SiO2和B2O3为主要成分，具有良好耐热性和化学稳定性，用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。

该类玻璃可以熔融温度低，可抵抗钠蒸汽腐蚀。

玻璃按性能特点，又可分为钢化玻璃、多孔玻璃（即泡沫玻璃）、导电玻璃、微晶玻璃、乳浊玻璃和中空玻璃等。

7.1.1废玻璃资源玻璃被广泛应用于房屋建筑和人们的日常生活中，而且发展成为科研生产以及尖端技术不可缺少的新材料。

因而不可避免的产生了大量的玻璃废弃物。

拿玻璃厂来说，在正常生产情况下，从平板玻璃原片上切裁下来的边角玻璃约占玻璃生产总量的15%～25%，还有相当一部分废玻璃是定期停产产生的废玻璃，约占玻璃生产总量的5%～10%。

生产非正常情况下由于熔窑作业温度偶尔波动或原料质量和配合料均匀度突然变化及操作失误等造成的生产不稳定生成的废玻璃及玻璃制品在运输和使用过程中的损耗，其数量则难以估计。

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，产生量一般占玻纤产量的15%左右。

人们日常生活中丢弃的玻璃包装瓶罐及打碎的玻璃窗碎片等也是产生废玻璃的来源之一。

据估计，我国每年产生的废玻璃约320万吨，约占城市生活垃圾总量的20%，据欧美一些发达国家统计，废玻璃量占城市垃圾总量的4%～8%。

将大量的废玻璃弃之不用，既占地，又污染环境，还造成大量的资源和能源的浪费。

一般而言，每生产一吨玻璃制品约消耗700～800公斤石英砂，用100～200公斤纯碱和其他化工原料，合计每生产1吨玻璃制品要用去1.1～1.3吨原料，而且还要用去大量煤、油和电。

在废玻璃的回收及其利用方面，欧美一些发达国家成效斐然。

八十年代中期，欧共体每年回收的废玻璃近300万吨，占欧共体玻璃总量的三分之一，节约燃料油30万吨，尤其是德国做得非常出色，早在1996年德国的废玻璃回收利用率就达到了97%，已形成非常完善的回收、处理、利用系统。

经济地利用废玻璃不但是提高社会和企业经济效益的途径之一，而且也将对改善环境起到一定的作用，尤其是在当今能源紧缺的年代里，如果玻璃厂能充分利用来自各方面的废玻璃这一原料资源，可节约能源及纯碱。

经专业部门的计算，当所用碎玻璃含量占配合料总量的60%时，可减少6%～22%的空气污染和节约6%的能源。

英国、丹麦、瑞典、瑞士等工业发达国家自70年代就开始回收废玻璃，在玻璃工厂和城市居民点及社会公共场所设置了废玻璃回收集装箱。

英国于1977年底建立了玻璃再生中心，以增大废玻璃的利用率。

在德国的城市居民区、公园、商店、工厂酒吧和其他地点，共设置了5000多个回收集装箱。

俄罗斯的莫斯科设置2000个回收集装箱，用来回收近500多个企业、机关和商业网点的废玻璃。

瑞士在其1140个大小城镇进行定期的回收废玻璃的工作。

30多年来，西欧各国实施玻璃回收计划成效显著，西欧各国2001年瓶罐玻璃产量1840万吨,回收玻璃约达837.5万吨，西欧各国回收的玻璃可使该地区熔制玻璃制品所需原料节省46%,如按2001年回收量推算，西欧每年节省46%以上的玻璃原料，这对能源的节约相当可观，每回收1吨废玻璃,可节约100公斤燃料,而且可减少硅砂的用量和促进自然环境的保护。

世界发达国家也相继涌出一些玻璃工业配合料制备和废玻璃处理工厂的制造商,其中较著名的是德国EME Maschinenfabrik ClasenGmbH公司。

7.1.2废玻璃的种类（1）建筑玻璃废料：包括玻璃幕墙废料和玻璃门窗废料；（2）车船玻璃废料：包括汽车、船艇等交通工具上风挡、舷窗玻璃废料；（3）制版玻璃废料：包括照相制版、全息摄影、光谱显微照相等技术用制版玻璃；（4）表蒙玻璃废料：包括仪器仪表的表盘等；（5）基片玻璃废料：包括显示基片（液晶显示器、等离子体显示器、电致发光显示器、场致发光显示器等）、磁盘与光盘基片、太阳能电池基片与基板玻璃废料、太阳能电池基片与基板、集成电路基片玻璃废料；（6）玻璃器皿废料：包括玻璃酒具、水具、餐具废料、玻璃包装废料（由玻璃瓶、玻璃罐等废料构成）；（7）玻璃炊具废料：包括可以用明火、电热和微波加热的器皿，如煎锅、蒸锅、烧锅、咖啡壶、电磁炉面板、料理台面板、煤气灶液化气灶面板等；（8）玻璃实验仪器废料：包括玻璃棒、烧杯、容量瓶、量筒、玻璃反应槽废料等；（9）玻璃工艺品废料：包括花瓶、鱼缸、摆件、挂件等玻璃工艺品废料；（10）表面着色玻璃废料：包括塑料涂层玻璃废料（表面涂覆隔热、阻燃等特种塑料的玻璃废料）、金属涂层玻璃废料（表面涂敷金属、金属氧化物等，形成透明、半透明或不透明颜色涂层的玻璃废料）和釉面玻璃（用印刷或喷涂色釉等方法形成的釉面玻璃废料）；（11）医疗玻璃废料包括玻璃药瓶和未被病人血液、体液、排泄物污染的玻璃输液瓶等；（12）夹丝玻璃废料：包括夹丝、夹网玻璃废料；（13）玻璃钢废料：包括玻璃钢浴具、厨具、梳洗用具、工艺品等（14）玻璃纤维废料：包括玻璃纤维、玻璃棉、玻璃丝、玻璃布等废料；（15）含铅玻璃废料：包括含铅废旧显像管等（16）混合玻璃废碎料：包括由其他不易分拣的玻璃废料，如玻璃颗粒、玻璃球、玻璃渣等构成的混合废料第二节废玻璃的回收利用技术7.2.1废玻璃回收处理1）通过磁性分离机对铁质材料进行分拣；2）手工分拣大颗粒杂质；混入的杂质不应含有金属类、土石类、陶瓷类、有机物等。

3）轻质材料通过空气分拣；4）分色分拣，主要通过光学传感，用压缩空气进行分拣；5）对合格的废玻璃进行粉碎，储存；6）通过水流分选技术分选废玻璃水流分选技术是利用废玻璃与其他杂质的物理力学性质的差异，用水流及机械的方法将废玻璃分离出来。

整个分选过程仅由一简单机械完成，能耗低，工艺简单，回收质量好且稳定、原料丢失少、回收率可达90%以上；可以代替以往的几个工序及众多设备，粗碎、清洗、除杂质（泥沙、木块、橡胶、金属瓶盖等）废玻璃分选装置如图所示。

主要由进料斗、带螺旋的滚筒、动力系统、侧向水流系统以及轴向水流系统等组成。

图水流分选装置示意图1滚筒2动力系统3螺旋4进料斗5侧向水流系统6轴向水流系统物料通过料斗送入与水面成一定倾角并由电机带动旋转的螺旋滚筒中，同时受螺旋驱动力、侧向水流冲力、轴向水流冲力等的作用。

物料在滚筒壁的摩擦力作用下被抛起，并受侧向水流作用，在一段时间内处于悬浮状态，同时，悬浮的物料一方面被螺旋驱动向上（b端）运动，另一方面在向下冲击的轴向水流作用下又向下（a端）运动。

其最终结果是，对于沉降趋势大的物料，主要受螺旋作用而向b端运动。

对于沉降趋势小且正悬浮于螺旋之外的物料被轴向水流冲击而向a端运动，从而达到分选物料的目的。

常见废玻璃物料成分可分为三类：占绝大多数的玻璃；密度较玻璃小的泥沙、木块、橡胶等；密度大但表面积与质量之比也较大的铁盖等。

在分选过程中，因玻璃表面光滑，与滚筒壁摩擦阻力小，不易被滚筒带动抛起，最能贴近滚筒底部。

侧向水流对其作用小，不易使其悬浮。

再者玻璃的密度较大，沉降趋势大，所以往往受螺旋驱动由b端卸出。

木块等密度较小的物质，受水的浮力大，侧向水流使其处于悬浮状态，又因其表面积与质量之比大，沉降趋势小，在轴向水流作用下也由a端排出。

由于螺旋圈数多，这种分离过程要重复多次，因而分选质量好，玻璃回收率高。

同时因水流的冲刷，起到了清洗玻璃的作用。

7.1.3废玻璃再利用途径1废玻璃自身的循环再利用主要集中在包装容器玻璃——啤酒瓶和汽水瓶等，如果在有效期内，提高其重复使用次数，不但可提高利用效率，而且降低生产成本，可以使约占玻璃包装容器产量三分之一的包装瓶得到充分合理再利用。

2直接利用对废玻璃进行分类检选，加工处理后可做玻璃生产用的原料。

1）生产平板玻璃。

目前国内平板玻璃主要用于生产平拉和压延、压花玻璃。

而浮法玻璃厂，因为担心影响浮法玻璃的质量，所用的碎玻璃基本上是本厂生产线上产生的，对使用外来平板碎玻璃，根本未将其作为考虑范畴。

生产高质量透明浮法玻璃若采用外来碎玻璃，必须对碎玻璃进行分色分拣。

对碎玻璃中所含的杂质及在粒径和含量上都有严格的要求。

平板玻璃厂如直接利用外来碎玻璃，不仅可以降低生产成本、节能降耗、延长窑炉的使用寿命，而且节约资源。

2）生产瓶罐及器皿的玻璃。

生产瓶罐及器皿对碎玻璃质量要求相对低一些，因此，可以大量利用回收的废弃玻璃来生产。

我国各个玻璃瓶罐生产厂家里玻璃的成分及瓶子的大小不同，给回收带来了困难。

国外生产厂家产出的瓶子完全相同，因而回收再利用十分简单，不会增加生产厂家的额外成本。

这是目前我国瓶罐及器皿玻璃回收再利用过程中，必须首先要解决的问题。

3废玻璃的间接回收利用1应用于陶瓷坯体通过工艺控制，废玻璃替代长石类溶剂原料和石英，不仅能降低陶瓷坯体的烧成温度还可以节约生产成本。

刘培德等用高岭土、长石、石英和废玻璃粉成功制备出合格的墙地砖，并就废玻璃引入量变化对陶瓷制品性能的影响做了研究。

结果发现，引入废玻璃可以降低陶瓷制品的烧成温度，降低陶瓷产品的吸水率，提高陶瓷制品的抗冲击强度，但引入量过大时，会导致陶瓷坯体变形。

陕西科技大学和山西曝光真空电器股份有限公司共同利用废玻璃研制出了瓷质砖及陶瓷透水砖，以废玻璃、陶瓷废料和粘土作为主要原料，在进行适当的工艺处理后于1100℃烧成。

此玻璃透水砖符合环保要求，被广泛应用于城市广场和城市道路的铺设，不仅能防止雨水汇集保持交通畅通，还可以美化环境，变废为宝。

日本旭硝子公司采用软化温度较低的低膨胀硼硅酸钠废玻璃粉作助溶剂，配合锂辉石，硅灰石副产物和甲基纤维素在750~1200℃下烧结，成功制备出轻质高性能瓷砖。

所用配方便于大规模瓷砖的快速烧成，而且生产出的瓷砖具有轻质、高强、加工性能良好、耐热冲击等特点。

李刚等以粉煤灰、废玻璃粉及水玻璃为原料，通过烧结发泡工艺制备出新型轻质墙体材料。