CN103011892B - 以废玻璃为原料的保温板材及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了以废玻璃为原料的保温板材，其属于废玻璃资源化处理的技术领域，本发明提供的保温板材由以多种废玻璃为原料制取的多孔颗粒产品胶合形成；本发明进一步公开了以废玻璃为原料的保温板材的生产方法，本方法包含以废玻璃为原料生产轻质多孔颗粒产品；以所述多孔颗粒产品为原料进行二次烧结得到所述保温板材。本发明提供的以废玻璃为原料的保温板材及其生产方法，成功地解决了现有的废玻璃回收技术由于回收利用的废玻璃的种类多、来源很复杂，使产品成分波动比较大，得到的保温板材易开裂的问题。

Description

以废玻璃为原料的保温板材及其生产方法

技术领域

本发明涉及废玻璃资源化处理的技术领域，特别涉及以废玻璃为原料的保温板材；此外，本发明还涉及以废玻璃为原料生产保温板材的方法。

背景技术

据估计，中国国内每年产生的废玻璃有上千万吨，占城市垃圾总量的2％左右。然而，目前中国的废玻璃回收利用率只有约13％，生活中产生的废玻璃，只有一小部分通过各种方式到了废品收集站得以回收利用，剩余的大部分都被送到环卫部门堆积或填埋处理了，大量的废玻璃还没有得到有效回收利用。

经过技术调研，目前国内外仍没有一种能够资源化利用各种类型废玻璃的技术。废玻璃回收之后通常被定向加工为某种产品，例如玻璃骨料、玻璃污水管、玻璃贴面、玻璃沥青、泡沫玻璃等。但生产以上各种产品，原料及产品应用等方面仍存在许多问题，例如：对废玻璃原料的选择十分苛刻，只能处理某一种或几种废玻璃；产品应用领域不够广泛，难以形成产业化；所生产的产品应用市场狭小，容易受市场需求波动影响。其中，泡沫玻璃产品的生产，需要用耐热钢模具盛放玻璃粉末进行高温发泡烧制，成型后需在500℃左右的高温下由人工拆模，之后再送入退火窑进行2-3天的长时间退火，所产出的板材毛坯表面瓷化层较厚，需切割掉大量边角料，成材率往往不足80％。而且，泡沫玻璃生产线只能处理单一品种平板玻璃，同时其生产过程中存在模具损耗较大、拆模工操作环境恶劣、退火时间长、能源消耗量大、成材率不高等诸多问题。

这些问题主要是由于回收利用的废玻璃的种类多，且来源很复杂，使产品成分波动比较大，得到的保温板材易开裂。

发明内容

本发明提供了以废玻璃为原料的保温板材，解决了回收废玻璃生产保温板材的现有技术存在的由于回收利用的废玻璃的种类多、来源很复杂，使产品成分波动比较大，得到的保温板材易开裂的问题。

本发明提供的以废玻璃为原料的保温板材，由多孔颗粒产品胶合形成，其中，多孔颗粒产品是以多种废玻璃为原料。

在解决上述技术问题的同时，本发明还提供了以废玻璃为原料生产保温板材的方法，其包含：

以废玻璃为原料烧结生产多孔颗粒产品；

以所述多孔颗粒产品为原料进行烧结得到所述保温板材产品。

进一步地，所述以废玻璃为原料生产多孔颗粒产品包含：

将所述废玻璃与用于发泡的添加剂混合均匀后，直接进行烧结；

使烧结后的产品碎裂，然后得到所述多孔颗粒产品。

进一步地，所述将废玻璃与用于发泡的添加剂混合均匀后，直接进行烧结包含：

将所述废玻璃与用于发泡的添加剂混合均匀后的混合物直接平铺在输送带上，连续地送入烧成炉进行烧制。

进一步地，所述用于发泡的添加剂包含发泡剂，以及助熔剂和/或稳泡剂。

进一步地，所述以废玻璃为原料生产多孔颗粒产品还包含：

将所述废玻璃破碎；

筛选并剔除破碎后的废玻璃中存在的杂质；

将经筛选并剔除杂质后的废玻璃研磨成超细玻璃粉末。

进一步地，经过研磨后的所述玻璃粉末95％以上的粒度小于5微米。

进一步地，所述使烧结后的产品碎裂，得到所述多孔颗粒产品包含：

将经过烧结后的产品在出炉后，通过快速自然冷却碎裂，然后调整多孔颗粒大小至5-50mm。

进一步地，所述以多孔颗粒产品为原料进行烧结得到所述保温板材包含：

将所述多孔颗粒产品进行煅烧，使所述颗粒产品呈周边融化状态，从而胶合成板状型材，得到保温板材产品。

本发明提供的以废玻璃为原料的保温板材及其生产方法，解决了回收废玻璃生产保温板材的现有技术存在的由于回收利用的废玻璃的种类多、来源很复杂，使产品成分波动比较大，得到的保温板材易开裂的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的以废玻璃为原料生产保温板材的方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

本发明提供的以废玻璃为原料的保温板材，利用多种废玻璃为原料制取多孔颗粒产品，再将该多孔颗粒产品胶合成板状型材。

参见图1，本发明实施例提供的以废玻璃为原料生产保温板材的方法，其步骤如下：

1、破碎和研磨阶段

将缓存在原料仓斗的废玻璃，经过玻璃破碎机，破碎成大小在6mm以下的碎片，然后通过碎片研磨制粉机，制造成粒径约5μ的玻璃粉末；

2、振动筛分和混料阶段

经过振动筛选机把异物和不符合规格的颗粒筛选排出后，由粉末输送装置送进混合搅拌机，把玻璃粉和用于发泡的添加剂混合搅拌，形成混合粉末体。

3、加热、发泡和成型阶段

粉末混合料直接均匀平铺在输送带上，厚度为10mm～20mm，连续经过烧成炉，在600度到920度的高温条件下依次进行加热、软化、烧成、发泡和稳定，得到多孔轻质发泡材料，即多孔轻质颗粒，最后经自然冷却碎裂成大块颗粒，并可根据不同用途对其进行粒度调整。

4、制取保温板材的二次烧结阶段

把轻质多孔颗粒破碎成一定大小的颗粒后，放入相应规格的制板模具里进行煅烧，让轻质多孔颗粒呈周边融化状态，胶合成板状型材，得到保温板材产品。

以下是本发明包含的第一个阶段多孔颗粒产品生产的具体实例：

通过辊式破碎机和球磨机，将废玻璃破碎、研磨至5μm以下，通过振筛机把玻璃粉中的异物和不符合规格的颗粒筛选排出，之后将合格玻璃粉与粉状的用于发泡的添加剂一同放入无重力混合机中混合均匀，其中，用于发泡的添加剂按照质量分数配比为玻璃粉95％，炭黑1％，碳酸钙2％，氧化铝2％。将混匀后的玻璃粉末物料直接平铺于输送机网带上，厚度为10mm～20mm，连续依次通过辊道窑式烧成炉内的不同温度区域，其中在预热区（温度630℃）停留15分钟，在发泡区（温度在630℃～900℃间渐变）停留60分钟，在稳定区（温度在900℃～700℃间渐变）停留30分钟，发泡成型后直接出炉快速冷却、自然碎裂，然后由铲车送至冷却堆场，冷却10～20分钟后，送入颚式破碎机，破碎成粒径3～5cm的不规则颗粒，即成为轻质多孔颗粒产品。

以下是本发明包含的第二个阶段以多孔颗粒产品为原料生产保温板材产品的具体实例：

将多孔颗粒产品破碎至5mm左右粒径，均匀装入模具并压实，模具长600mm，宽500mm，厚度40mm，装好后放进辊道窑式烧成炉专用入口处，输送辊道依次把放进入口的装有物料的模具送进辊道窑式烧成炉进行制板烧制。初始燃烧区温度650℃，约20分钟后依次输送到900℃～1000℃左右的最高温燃烧区，然后约需15分钟后依次输送到200℃左右的最低温燃烧区，之后保温板材产品即可出炉。出口处设置接受产品出炉的移动柜架，人工移动至冷却区域，自然冷却约20～30分钟后，即可用人工取出保温板材（即脱模），得到本发明以废玻璃为原料生产保温板材的方法生产的保温板材，脱模后经由叉车输送至厂区成品仓库储存。

本发明提供的以废玻璃为原料的保温板材及其生产方法，得到的轻质多孔颗粒产品的比重、吸水性和孔隙率均可调，不同类型的产品可应用在园林、农业土壤改良、雨水调蓄、保温隔热、水质净化以及土木工程等领域。保温板材产品是以颗粒产品为原料再加工而成的、防火等级达到A级、导热系数达到0.06W/(m﹒K)的建筑保温材料。

本发明实现了各种类型废玻璃的资源化利用，轻质多孔颗粒产品的生产通过采用无模、连续发泡工艺，极大地提高了生产率和成材率，实现了规模化生产，有利于规模化处理和利用废玻璃资源。而轻质多孔保温板材的生产方法则进一步拓展了保温板材产品应用领域，为建筑保温市场提供了一种无机不燃的保温板材。

本发明提供的以废玻璃为原料的保温板材及其生产方法可以带来以下有益效果：

1、可以处理各种类型的废玻璃，包括钠钙玻璃、石英玻璃、高硅氧玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等。由于本发明对作为原料的废玻璃的种类和性能没有特殊要求，因此能够实现社会生活中产生的绝大多数废玻璃的资源化利用；

2、涉及的废玻璃研磨系统将破碎后的废玻璃研磨至95％以上粒径小于5μm，使得玻璃粉末在烧制发泡阶段更加稳定、节能；

3、混合后的玻璃粉末的烧成发泡不需要模具，而是直接平铺在输送带上，料层厚度10mm～20mm，依次连续通过预热室、烧结发泡室、稳定室、炉外空间而制成；

4、产品之一为轻质多孔颗粒，其比重和吸水性可调，从而满足园林、农业土壤改良、雨水调蓄、保温隔热、水质净化以及土木工程等不同领域的要求，主要产品成分见表1，产品主要类型见表2：

表1

成分	含有量
		SiO2	73.5％
CaO	12.1％
		Na2O	10.5％
Al2O3	1.57％
		MgO	0.42％
K2O	0.98％

表2

；

5、产品之二为轻质保温板材，为无机的A级不燃材料，导热系数0.06～0.08W/(m.K)，体积吸水率≤0.5％，适用于建筑外墙外保温、屋顶隔热等节能工程。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.以废玻璃为原料生产保温板材的方法，其特征在于：

所述保温板材由多孔颗粒产品胶合形成，所述多孔颗粒产品是以多种废玻璃为原料；

所述废玻璃采用烧结的方式生产多孔颗粒产品；

所述多孔颗粒产品的胶合形成是指将所述多孔颗粒产品进行烧结得到所述保温板材产品；

包含：

将所述废玻璃与用于发泡的添加剂混合均匀后，直接进行烧结；

所述将废玻璃与用于发泡的添加剂混合均匀后，直接进行烧结包含：将所述废玻璃与用于发泡的添加剂混合均匀后的混合物直接平铺在输送带上，连续地送入烧成炉进行烧制；

使烧结后的产品碎裂，得到所述多孔颗粒产品；

将所述多孔颗粒产品进行煅烧，使所述颗粒产品呈周边融化状态，从而胶合成板状型材，得到保温板材产品；

所述方法还包含：

将所述废玻璃破碎；

筛选并剔除破碎后的废玻璃中存在的杂质；

将经筛选并剔除杂质后的废玻璃研磨成超细玻璃粉末；

经过研磨后的所述玻璃粉末95％以上的粒度小于5微米。

2.如权利要求1所述的以废玻璃为原料生产保温板材的方法，其特征在于，所述用于发泡的添加剂包含发泡剂，以及助熔剂和/或稳泡剂。

3.如权利要求1所述的以废玻璃为原料生产保温板材的方法，其特征在于，所述将烧结后的产品碎裂，得到所述多孔颗粒产品包含：

将经过烧结后的产品在出炉后，通过快速自然冷却碎裂，然后调整多孔颗粒大小至5-50mm。