CN106517748A - 利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法及其喷雾造粒装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，包括以下步骤：a)选择碎玻璃，并将之破碎成为粒度在2mm以下的颗粒；b)将破碎后的碎玻璃与水、高温粘结剂、发泡剂、稳定剂混合并加入球磨机球磨；c)将球磨后的料浆利用蠕动泵送入雾化喷枪中，雾化后的浆料液滴在压缩空气的作用下喷入造粒室中，并在造粒室中干燥成粒；d)收集造粒成功后的颗粒，通过火焰漂浮法制备空心玻璃微珠。根据本发明的方法及设备，可以通过先加工处理废玻璃，使之达到既定要求，然后利用球磨、造粒、成型工艺制备出粒径可控的空心玻璃微珠，整个制备工艺成熟简捷，生产效率高，适合对废玻璃的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及新型玻璃成型技术领域，属于粉体成型工艺制备异形玻璃材料的范例，特别是指制备空心玻璃微珠的制备方法及装置。
背景技术
目前，玻璃已经广泛应用于房屋建筑和人民的日常生活之中，而且发展成为科研生产以及尖端技术所不可缺少的新材料。随着科学技术的迅速发展和人民生活水平的日益提高，玻璃的消耗量出现大幅度增长。据统计，仅浮法玻璃一项，2011年全国的产量就达3500万吨，日用玻璃制品的产量约1400万吨。由此产生的玻璃垃圾——碎玻璃的量也是十分惊人的，我国2003年城市生活垃圾排放量约1.3亿吨，据估算其中碎玻璃含量约为2％，近260万吨左右。目前世界经济发达国家对碎玻璃的回收、分类、分拣、使用等已经形成较完善的体系，但也主要是用于生产平板玻璃，日用玻璃瓶罐，以及玻璃砖等。但是产品的附加值不大。
空心玻璃微珠，是一种性能独特而稳定的空心微粒，可使多种行业的产品提高质量降低成本的填充物质。由于其独特的空心结构以及物理力学性能和其稳定的化学性质，做为非金属材料添加剂，无毒无色无味，引起广泛的注意。它的开发始于五十年代，国外自七十年代就将其作为一种新型填充材料，研究在各个领域中的应用。
空心玻璃微珠呈球形，各向同性，应力应变均匀，由于具有比重轻、比表面积大、阻燃、热变温度高、刚性和强度好、耐刻划等特性，该产品可以在塑料、涂料、油漆油墨、陶瓷、封装材料、地板胶、石油钻探等领域作补强的功能性填料。能既有效地改善制品性能或施工效果，又明显地降低生产成本，所以，具有巨大的市场潜力和广阔的应用前景。而且空心玻璃微珠具有较高的附加值，每吨价格可达3万元以上，如果能利用废玻璃制备空心玻璃微珠将不仅能够缓解当前废玻璃垃圾污染环境的压力，而且还可以创带来较高的经济价值。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的旨在提供利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，利用该制备方法可以将废玻璃制备成为密度小于1的，低密度，高强度的空心玻璃微珠产品。
为了达成上述目的，本发明提供了一种利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，包括以下步骤：a)选择碎玻璃，并将之破碎成为粒度在2mm以下的颗粒；b)将破碎后的碎玻璃与水、高温粘结剂、发泡剂、稳定剂混合并加入球磨机球磨；c)将球磨后的料浆利用蠕动泵送入雾化喷枪中，雾化后的浆料液滴在压缩空气的作用下喷入造粒室中，并在造粒室中干燥成粒；d)收集造粒成功后的颗粒，通过火焰漂浮法制备空心玻璃微珠。
一些实施例中，所述碎玻璃为广义碎玻璃，包括任意单一种类的碎玻璃。
一些实施例中，所述发泡剂为芒硝，加入量为玻璃粉质量的2％。
一些实施例中，所述高温粘结剂为水玻璃，加入量为料浆的质量的1％。
一些实施例中，所述稳定剂为聚氧化乙烯，加入量为料浆质量的0.5％。
一些实施例中，球磨时间以将90％玻璃颗粒粒度控制在5微米以下为准。
一些实施例中，料浆含水率为30～50％。
本发明的另一方面为利用废玻璃制备空心玻璃微珠的喷雾造粒设备，包括热风系统，雾化系统，造粒室，以及旋风收尘系统和布袋收尘系统，所述热风系统首先进入造粒室，并将造粒室的温度保持在预定温度，雾化系统将料浆形成小液滴并喷入造粒室，并在造粒室内干燥成为含有发泡剂的较大颗粒，并迅速依次进入旋风收尘系统和布袋收尘系统收集装袋。
一些实施例中，所述雾化系统可将浆料雾化为50～500微米的小液滴。
一些实施例中，所述热风系统提供的热风使造粒室的温度保持在100～350℃。
根据本发明的方法及设备，可以通过先加工处理废玻璃，使之达到既定要求，然后利用球磨、造粒、成型工艺制备出粒径可控的空心玻璃微珠，整个制备工艺成熟简捷，生产效率高，适合对废玻璃的工业化生产。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了根据本发明的具体实施方式的深海玻璃浮球的制备方法的流程图；
图2示出了根据本发明的具体实施方式的深海玻璃浮球的制备方法的喷雾造粒设备的方块图。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1示出了本发明的具体实施方式的一种本发明提供的空心玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：
步骤1，选择碎玻璃，并将之破碎成为粒度在2mm以下的颗粒。
步骤2，将破碎后的碎玻璃与水、高温粘结剂、发泡剂、稳定剂混合并加入球磨机球磨。
步骤3，将球磨后的料浆利用蠕动泵送入雾化喷枪中，雾化后的浆料液滴在压缩空气的作用下喷入造粒室中，并在造粒室中干燥成粒。
步骤4，收集造粒成功后的颗粒，通过火焰漂浮法制备空心玻璃微珠。
其中，步骤1中所述的碎玻璃为广义碎玻璃，包括任意单一种类的碎玻璃。其中所述的将碎玻璃破碎至2毫米以下粒度的颗粒是为了缩短后面步骤2的加工时间。
步骤2中所述发泡剂为芒硝，加入量为玻璃粉质量的2％。
步骤2中的高温粘结剂为水玻璃，加入量为料浆的质量的1％
步骤2中的稳定剂为聚氧化乙烯，加入量为料浆质量的0.5％。
步骤2中球磨时间以将90％玻璃颗粒粒度控制在5微米以下为准。
步骤2中的料浆含水率为30～50％。
步骤3是将料浆利用喷雾干燥原理，将数颗玻璃颗粒粘结在一起成为含有发泡剂的较大颗粒。
步骤4是将步骤3制得的颗粒利用火焰漂浮法制备成为空心玻璃微珠。
本发明中所提到的喷雾造粒设备主要由热风系统、雾化系统、造粒室，以及旋风收尘系统和布袋收尘系统组成。雾化系统可以将浆料雾化为50～500微米的小液滴；热风系统提供的热风则可以使造粒室的温度保持在100～350℃。热风系统首先进入造粒室，并将造粒室的温度保持在100～350℃之间，雾化系统则可将料浆形成50～500微米的小液滴并喷入造粒室，并在造粒室内干燥成为含有发泡剂的较大颗粒，并迅速依次进入旋风收尘系统和布袋收尘系统收集装袋。该装置的成型速度很快，几秒钟内就可以造粒成功并收集装袋，生产的产品具有良好的粒径分布，而且该生产装置可以通过调整操作参数获得不同粒径分布的产品，操作简单，可以连续化生产。
根据本发明的方法及设备，可以通过先加工处理废玻璃，使之达到既定要求，然后利用球磨、造粒、成型工艺制备出粒径可控的空心玻璃微珠，整个制备工艺成熟简捷，生产效率高，适合对废玻璃的工业化生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)选择碎玻璃，并将之破碎成为粒度在2mm以下的颗粒；
b)将破碎后的碎玻璃与水、高温粘结剂、发泡剂、稳定剂混合并加入球磨机球磨；
c)将球磨后的料浆利用蠕动泵送入雾化喷枪中，雾化后的浆料液滴在压缩空气的作用下喷入造粒室中，并在造粒室中干燥成粒；
d)收集造粒成功后的颗粒，通过火焰漂浮法制备空心玻璃微珠。
2.如权利要求1所述的利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，所述碎玻璃为广义碎玻璃，包括任意单一种类的碎玻璃。
3.如权利要求1所述的利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，所述发泡剂为芒硝，加入量为玻璃粉质量的2％。
4.如权利要求1所述的利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，所述高温粘结剂为水玻璃，加入量为料浆的质量的1％。
5.如权利要求1所述的利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，所述稳定剂为聚氧化乙烯，加入量为料浆质量的0.5％。
6.如权利要求1所述的利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，球磨时间以将90％玻璃颗粒粒度控制在5微米以下为准。
7.如权利要求1所述的利用废玻璃制备空心玻璃微珠的方法，其特征在于，料浆含水率为30～50％。
8.一种利用废玻璃制备空心玻璃微珠的喷雾造粒设备，其特征在于，包括热风系统，雾化系统，造粒室，以及旋风收尘系统和布袋收尘系统，所述热风系统首先进入造粒室，并将造粒室的温度保持在预定温度，雾化系统将料浆形成小液滴并喷入造粒室，并在造粒室内干燥成为含有发泡剂的较大颗粒，并迅速依次进入旋风收尘系统和布袋收尘系统收集装袋。
9.如权利要求8中所述的喷雾造粒设备，其特征在于，所述雾化系统可将浆料雾化为50～500微米的小液滴。
10.如权利要求8中所述的喷雾造粒设备，其特征在于，所述热风系统提供的热风使造粒室的温度保持在100～350℃。
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