CN107352796B - 玻璃配合料造粒和生产玻璃方法以及粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃方法和玻璃产品 - Google Patents

玻璃配合料造粒和生产玻璃方法以及粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃方法和玻璃产品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及玻璃熔制用配合料的造粒领域。公开了一种玻璃配合料造粒和生产玻璃方法以及粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃方法与玻璃产品。该造粒方法包括：(1)将硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源与水相混合形成浆液；(2)将所述浆液在翻动状态下进行焙烧，使所述浆液中的硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源在焙烧条件下通过干燥、预分解、造粒得到玻璃配合料的粒料。本发明实现了玻璃配合料的非压制方式造粒，可以同时完成玻璃配合料的预分解和造粒，简化了玻璃熔制工艺过程，且提高玻璃窑炉的熔化量。得到的成型玻璃中气泡减少，玻璃质量改善。

Description

玻璃配合料造粒和生产玻璃方法以及粉煤灰和/或粉煤灰提 铝残渣生产玻璃方法和玻璃产品
技术领域
本发明涉及玻璃熔制用配合料的造粒领域，具体地，涉及一种玻璃配合料的造粒方法、生产玻璃的方法以及用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃的方法，和玻璃产品。
背景技术
熔制方法生产玻璃过程中，将玻璃配合料进行预热、预分解与造粒将有利于生产高质量的玻璃。
CN203295334U公开了玻璃配合料粒化机。通过设置双辊筒挤压玻璃配合料的方式使玻璃配合料呈密实块状。
CN101913752B公开了玻璃配合料在线制备方法，将配合料加入粘接剂和水搅拌混合均匀后，压制成密度1.9～2.5t/m3、尺寸300×300×10～600×600×30mm的块体物料，在700～1000℃预热，并在热态下将块状物料破碎，再将其输送并撒在投料池中。
CN103102057B公开了将碳酸盐预先进行窑外分解，得到熟石灰和方镁石，与其它玻璃配合料按照适当配比一起加入混合机械中进行混合，在此过程中加入8～20wt％的水，然后将混合后配合料采用成球机或压块机进行粒化，静置72小时以上，经过水化硬化，可得到具有一定强度的粒化玻璃配合料。
CN101318762A公开了一种浮法玻璃配合料粒化、预热节能技术，其中加入粘结剂取代传统配合料中的水，将配合料与粘结剂混合均匀后进行成球粒化，但未公开具体的成球粒化的方式。
CN102320715B公开了一种玻璃配合料的预烧处理工艺，其中在玻璃种掺入粘结剂和水混匀，压制成3～25mm的球形粒料，再将球形粒料在回转炉式加热炉中烧结密实化。
CN104671662A公开了一种利用尾矿资源生产玻璃的方法，其中通过浮选得到石英和长石，添加其他原料调配成玻璃配合料，将玻璃配合料粒化，造粒后颗粒大小为3～20mm，再将玻璃配合料粒化预热，然后进行常规的玻璃的熔制。其中玻璃配合料粒化的方法为：玻璃配合粉料在液压系统的强制压力下，将粉状配合料压制成粒化状。
以上现有技术中提出的玻璃配合料的造粒都是采用压制的方法来实现，且玻璃配合料的造粒和预分解步骤需要分开进行。
粉煤灰是火电厂燃煤的必然产物，主要成分是氧化铝和二氧化硅，占粉煤灰总重的80-90％以上。从粉煤灰中可以提取氧化铝，可以缓解我国铝土矿紧缺，是粉煤灰高值化利用的重要途径。此外，粉煤灰和粉煤灰提铝残渣中含有二氧化硅，为了进一步提高粉煤灰或粉煤灰提铝残渣的经济性，避免形成新的固体废弃物，需要研究粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣中二氧化硅的提取和利用技术。
CN103819086A、CN104341107A和CN104341106A中虽然提出了已提出了以粉煤灰和粉煤灰提铝残渣为原料制备钠钙硅玻璃基本配方的方法，但是并没有具体公开合适的玻璃配合料的造粒方法。
发明内容
本发明的目的是为了实现现有玻璃熔制技术中，玻璃配合料的非压制方式造粒，以及克服玻璃配合料的预分解和造粒分步进行的缺陷，并为了提供适合于以粉煤灰和粉煤灰提铝残渣为原料制备玻璃的方法，提供了一种玻璃配合料造粒和生产玻璃方法以及粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃方法和玻璃产品。
为了实现上述目的，本发明提供一种玻璃配合料的造粒方法，其中，该方法包括：(1)将硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源与水相混合形成浆液；(2)将所述浆液在翻动状态下进行焙烧，使所述浆液中的硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源在焙烧条件下通过干燥、预分解、造粒得到玻璃配合料的粒料。
本发明还提供了一种生产玻璃的方法，其中，该方法包括：将玻璃配合料的粒料进行玻璃熔制，所述玻璃配合料的粒料通过本发明的玻璃配合料的造粒方法制得。
本发明还提供了一种用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃的方法，该方法包括：(a)以粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣为原料，制备含有水玻璃的混合物；(b)将所述混合物进行碳酸化分解，得到含有硅酸沉淀的沉淀产物；(c)将所述沉淀产物配制成含有硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源的浆液，并制成玻璃配合料的粒料；(d)将所述玻璃配合料的粒料进行玻璃熔制；其中，实现步骤(c)的方法为本发明的玻璃配合料的造粒方法。
本发明还提供了一种由本发明的方法获得的玻璃产品。
通过上述技术方案，采用加水将制备玻璃配合料的原料混合成浆液，不仅有利于后续浆液在翻动状态下进行焙烧，可以通过非压制的方法实现制备玻璃配合料的原料造粒为玻璃配合料的粒料，而且可以将进行造粒的原料，如硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源，配制为浆液，各种原料在湿料状态下混合，有利于可溶性原料的均匀混合；再有以浆液形式实现玻璃配合料的粒料加工，还可以同时完成造粒和预分解两个过程，节省工序。
本发明进一步提供的方法还可以为使用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃提供合适的方法。
本发明得到成型玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种玻璃配合料的造粒方法，其中，该方法包括：(1)将硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源与水相混合形成浆液；(2)将所述浆液在翻动状态下进行焙烧，使所述浆液中的硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源在焙烧条件下通过干燥、预分解、造粒得到玻璃配合料的粒料。
根据本发明，以硅酸沉淀为原料与其他制备玻璃配合料的原料配制为所述浆液，一方面可以降低对制备玻璃配合料的原料的要求，并且可以进行湿态混料，使可溶性物料溶于水并发生反应，可以避免在干态混合下出现的混合不均和发生分层的缺陷；另一方面配制浆液可以为进行后续焙烧时，进料具有良好流动性，有利于同时实现预分解和造粒。优选情况下，在步骤(1)中，所述浆液的固含量为5重量％以上且小于80重量％，优选为10～60重量％。其中水含量为大于20重量％且为95重量％以下，优选为40～90重量％。其中固含量是指所述浆液中的硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源的固体物质的含量。当氧化钠源和氧化钙源选自可溶性物料时，可以部分或全部溶解于水，并部分溶解硅酸沉淀，更好地与硅酸沉淀混合。采取配制浆液在进一步制备玻璃时，还可以改善玻璃配合料的均匀度，提高玻璃熔制质量。
根据本发明，硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源可根据熔制玻璃产品的要求，按需投料。优选情况下，以所述玻璃配合料的粒料中固体总重量为基准，按氧化态含量计，所述玻璃配合料的粒料含有12～18重量％的Na2O、6～16重量％的CaO和68～82重量％的SiO2；优选含有12～15重量％的Na2O、8～13重量％的CaO和69～73重量％的SiO2。进一步地，还可以向所述浆液中加入氧化镁源、氧化铝源和氧化钾源中的至少一种。可以在玻璃配合料的粒料中含有MgO、Al2O3和K2O中的至少一种。当引入MgO和Al2O3时，不仅可以改善熔制玻璃产品的玻璃析晶性能，而且可以提高玻璃产品的热稳定性和化学稳定性。引入K2O可以部分代替Na2O，具有“双碱效应”，能够提高玻璃化学稳定性，减少玻璃析晶。所述玻璃配合料的粒料中可以含有0～10重量％的Al2O3、0～6重量％的K2O和0～6重量％的MgO。
根据本发明，所述硅酸沉淀可以是将硅酸与水混合后形成的混合物，也可以是通过化学反应直接得到的硅酸沉淀，例如水玻璃进行碳酸化分解反应得到的产物。通过化学反应的方法得到较新鲜的硅酸沉淀，更有利于其他玻璃配合料加入时的均匀混合。所述硅酸沉淀在经受步骤(2)中的焙烧后形成SiO2，是最终制备得到玻璃的主要成分。而其他加入物质，如氧化钠源、氧化钙源，作为制备玻璃的配料加入。
根据本发明，氧化钠源、氧化钙源只要能与所述硅酸沉淀均匀混合即可。优选，所述氧化钠源为氧化钠或经受步骤(2)中所述焙烧后形成氧化钠的物质，优选为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠和硝酸钠。
所述氧化钙源为氧化钙或经受步骤(2)中所述焙烧后形成氧化钙的物质，优选为碳酸钙、氢氧化钙和硫酸钙中至少一种。
本发明中，步骤(1)中还可以根据最终制备玻璃组成的需要，向所述浆液中加入其它辅助原料，例如玻璃熔制助剂。所述玻璃熔制助剂，按所起作用，可以分为澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、乳浊剂和助熔剂等。加入所述玻璃熔制助剂，可以在玻璃配合料的粒料中得到相应的氧化物，例如可以为氧化铈、氧化锰、硝酸钾、碳粉、氧化锑、氧化砷、氧化钴、氧化锡、硫酸钡，氧化硼等。
本发明中，一种实施方式，以所述玻璃配合料的粒料的总重量为基准，所述玻璃配合料的粒料含有12～18重量％的Na2O、6～16重量％的CaO、68～82重量％的SiO2、0～10重量％的Al2O3、0～6重量％的K2O、0～6重量％的MgO、0.5～10重量％的来自玻璃熔制助剂的各种氧化物。
根据本发明，在所述焙烧的过程中，所述浆液不断在翻动状态下，一边进行造粒形成颗粒，一边所述颗粒继续受所述焙烧作用进行预分解。优选情况下，在步骤(2)中，所述焙烧条件：焙烧温度为600～1300℃，优选为700～1200℃；焙烧时间为15～360min，优选为30～180min。
本发明的玻璃配合料的造粒方法的步骤(2)中，所述浆液具有较好的流动性，便于湿法进料，并在装置中一边进行翻动，一边进行干燥和焙烧，实现非压制成型造粒。所述翻动状态下进行焙烧，具体的是在进行焙烧的过程中所述浆液及其干燥和焙烧产物不是静止的，而是不断地改变原来的样子或位置，可以是在产生翻动效果的设备的作用下实现。
根据本发明的一种实施方式，在步骤(2)中，所述浆液在回转窑中进行所述焙烧。本发明中使用回转窑，所述浆液可以在回转窑的转动作用下实现在回转窑中进行翻动，并经受所述焙烧。
优选地，所述浆液从回转窑的加料口加入，然后所述浆液在回转窑中随回转窑的转动而翻转流动并进行所述焙烧，在回转窑的出料口得到所述玻璃配合料的粒料。所述焙烧过程中同时进行预分解，释放出受焙烧而产生的气体，作为回转窑的尾气排出。
根据本发明，可以选用现有技术的回转窑。优选情况下，回转窑的长度与回转窑的内部直径之间的比为(5～50)：1。
根据本发明，优选情况下，回转窑的旋转速度为0.05～5rpm。
本发明中回转窑的条件以及所述浆料加入回转窑的进料速度，保证所述浆料在回转窑中在所述焙烧温度下经受足够的所述焙烧时间。
本发明中，回转窑可以选用在冶金、水泥等行业已有的通用回转窑，例如氧化铝熟料窑、氧化铝焙烧窑、或者水泥窑等。
根据本发明，优选情况下，在步骤(1)中，所述硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源中的至少一部分来自粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣；优选，所述硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源中的至少70重量％来自粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣。进一步地，所述硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源中的70～80重量％来自粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣。
本发明还提供了一种生产玻璃的方法，其中，该方法包括：将玻璃配合料的粒料进行玻璃熔制，所述玻璃配合料的粒料通过本发明的玻璃配合料的造粒方法制得。
本发明中，可以将玻璃配合料的粒料不经冷却直接加入玻璃窑炉进行熔制玻璃。在将玻璃配合料加入玻璃窑炉进行玻璃熔制之前，将玻璃配合料采取本发明的方法进行玻璃配合料的造粒，可以实现将玻璃配合料同时进行预分解和造粒为粒料。通过在相比于玻璃熔制温度较低的温度下的预分解过程，可以将玻璃配合料中存留的气体在玻璃窑炉外从玻璃配合料释放出，可有利于玻璃窑炉节能，并有利于玻璃熔制中的玻璃液的澄清，提高玻璃制品的质量。
本发明中，所述玻璃熔制过程，可通过以下步骤：
I、将玻璃配合料的粒料加热至800～1000℃，生成硅酸盐；
II、将上述硅酸盐加热至1200～1300℃，形成玻璃液；
III、将上述玻璃液加热至1400～1500℃，进行玻璃液的澄清；
IV、在低于玻璃液澄清温度100～200℃的温度下，进行玻璃液的均化；
V、使均化后的玻璃液均匀降温至1000～1300℃具备成型所需的粘度，并进行成型。
在实际熔制过程中，以上步骤常常是同时进行或交错进行，主要取决于熔制的工艺制度和玻璃熔窑结构的特点。
本发明还提供了一种用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃的方法，该方法包括：(a)以粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣为原料，制备含有水玻璃的混合物；(b)将所述混合物进行碳酸化分解，得到含有硅酸沉淀的沉淀产物；(c)将所述沉淀产物配制成含有硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源的浆液，并制成玻璃配合料的粒料；(d)将所述玻璃配合料的粒料进行玻璃熔制；其中，实现步骤(c)的方法为本发明的玻璃配合料的造粒方法。
本发明提供的用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃的方法中，所述粉煤灰可以是煤粉炉粉煤灰，也可以是循环流化床锅炉粉煤灰。从化学组成上，优选高铝粉煤灰。所述粉煤灰提铝残渣主要是指粉煤灰酸法提铝残渣，具体提铝方法可以是盐酸法、硫酸法、硝酸法以及硫酸铵法等。
根据本发明，在步骤(a)中，用氢氧化钠溶液对粉煤灰或粉煤灰提铝残渣进行脱硅，并进行固液分离得到所述含有水玻璃的混合物；或者将粉煤灰提铝残渣与碳酸盐混合进行焙烧，得到焙烧熟料，用水或碱溶液浸取所述焙烧熟料，固液分离得到浸取液为所述含有水玻璃的混合物。
具体地，步骤(a)中制备含有水玻璃的混合物，当原料为粉煤灰时可以采用CN103819086A中公开的方法。当原料为粉煤灰提铝残渣时，可以采用CN104341107A和CN104341106A中公开的方法。制备含有水玻璃的混合物的工艺条件可以根据原料性质的不同，以及所需玻璃配合料组成的差别，进行适当调整工艺参数。在此，将CN103819086A、CN104341107A和CN104341106A的全文引入本发明，不再赘述。
根据本发明，在步骤(b)中，向所述含有水玻璃的混合物中通入二氧化碳进行所述碳酸化分解。具体地，可以采用CN103819086A、CN104341107A和CN104341106A中公开的方法。同时也可以参考CN101077777A中公开的采用分步碳酸化分解提取二氧化硅，不同之处在于不需要对碳酸化分解得到的以硅酸沉淀为主的沉淀产物进行洗涤。在此将CN101077777A的全文引入本发明，不再赘述。
本发明中，得到含有硅酸沉淀的沉淀产物后无需洗涤，可以直接用于步骤(c)进行造粒。其中，所述沉淀产物中，硅酸沉淀含量可以达到70～80重量％以上，其余的组分可以为氧化钠源，氧化钾源，氧化铝源，氧化钙源和氧化镁源等。
本发明用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃的方法的步骤(c)中，优选地，所述沉淀产物，以氧化物计，含有80～98重量％的硅酸沉淀，1～15重量％的氧化钠源，0.1～5重量％的氧化钙源。更优选地，通过向所述沉淀产物中加入氧化钠源、氧化钙源和水，得到所述浆液。
进一步地，采用本发明提供的玻璃配合料的造粒方法得到玻璃配合料的粒料。具体地，可以将步骤(b)得到的沉淀产物过滤除去多余水分，再加入各种制备玻璃所需的原料，如上所述的氧化钠源、氧化钙源，以及氧化镁源、氧化铝源和氧化钾源中的至少一种，玻璃熔制助剂与水进行搅拌混合得到浆液。接着将所述浆液进行焙烧，同时实现造粒和预分解，得到颗粒直径为0.1～5cm的玻璃配合料的粒料。
步骤(d)可以采用玻璃熔制领域中常规的玻璃熔制方法实施，如上所述，不再赘述。
本发明还提供了一种由本发明的方法获得的玻璃产品。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，高铝粉煤灰的化学组成如下：
SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO CaO Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O H<sub>2</sub>O TiO<sub>2</sub> P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> MnO S
40.01 50.71 1.76 0.47 2.85 0.12 0.5 0.024 1.57 0.17 0.022 0.22
烧失量(LOI)为1.41重量％，总量为99.81重量％；
高铝粉煤灰提铝残渣A(酸法提铝残渣)的化学组成如下：
SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO CaO Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O H<sub>2</sub>O TiO<sub>2</sub> P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> MnO
59.75 23.82 0.69 0.1 0.96 0.27 0.39 0.95 2.68 0.08 0.09
烧失量(LOI)为9.67重量％，总量为99.45重量％；
高铝粉煤灰提铝残渣B(酸法提铝残渣)的化学组成如下：
SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO CaO Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O H<sub>2</sub>O TiO<sub>2</sub> P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> MnO
76.67 6.55 0.23 0.03 0.35 0.16 0.2 1.32 1.38 0.02 0.01
烧失量(LOI)为12.63重量％，总量为99.55重量％。
玻璃配合料的粒料的颗粒直径通过游标卡尺测定。
对比例1
使用粉末状石英砂、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化铝混合为玻璃配合料，加入500吨玻璃窑炉中进行玻璃熔制。
玻璃配合料的化学组成以氧化物计为：12.5重量％的Na2O，1.0重量％的K2O，8.7重量％的CaO，4.0重量％的MgO，1.3重量％的Al2O3，72.1重量％的SiO2。
玻璃熔制的能耗为3590kJ/kg，玻璃窑炉日产量达到499吨。
对比例2
使用粉末状石英砂、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化铝混合为玻璃配合料，再将该玻璃配合料采用辊式压球机进行造粒，再加入500吨玻璃窑炉进行熔制。
玻璃配合料化学组成以氧化物计为：12.5重量％的Na2O，1.0重量％的K2O，8.7重量％的CaO，4.0重量％的MgO，1.3重量％的Al2O3，72.1重量％的SiO2。
玻璃熔制的能耗为3231kJ/kg，相比对比例1中节能10％；同时玻璃窑炉日产量达到550吨，熔化量增加10％。
实施例1
(1)制备水玻璃和进行碳酸化分解
按照CN103819086A中实施例1的方法，将上述的高铝粉煤灰加入浓度为20重量％的氢氧化钠溶液，在温度120℃下搅拌反应1小时混合，其中高铝粉煤灰与氢氧化钠的质量比为1:0.6。
过滤得到预脱硅母液和粉煤灰脱硅残渣。预脱硅母液主要由硅酸钠和铝酸钠组成，SiO2/Al2O3质量比为65.23：1。向预脱硅母液中通入二氧化碳进行碳酸化分解，当预脱硅母液的pH降低到8.5左右时，停止通入二氧化碳，得到含有硅酸沉淀的浆液。
(2)预分解和造粒
将步骤(1)得到的硅酸沉淀浆液进行过滤，除掉其中多余的碳酸钠溶液；然后补充氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝和氧化钾，进行搅拌混合均匀制成浆液，固含量为60重量％；
将上述浆液以145吨/h的加料速率从回转窑(长径比为25，转速为1rpm)的加料口加入，在1200℃下焙烧30min，在回转窑的出口得到经预分解的玻璃配合料的粒料。粒料的颗粒直径约为1.0cm。
玻璃配合料的粒料中化学组成以氧化物计为：12.5重量％的Na2O，1.0重量％的K2O，8.7重量％的CaO，4.0重量％的MgO，1.3重量％的Al2O3，72.1重量％的SiO2。
(3)玻璃熔制
将上述玻璃配合料的粒料直接加入500吨玻璃窑炉，进行玻璃熔制。
玻璃熔制的能耗为3160kJ/kg，相比于对比例1实现节能12％；同时，玻璃窑炉日产量达到625吨，熔化量增加25％。
观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
实施例2
(1)制备水玻璃和进行碳酸化分解
按照CN104341106A中实施例1的方法，将上述的高铝粉煤灰提铝残渣A加入浓度为15重量％的氢氧化钠溶液中，在温度70℃下搅拌3小时进行浸取，以高铝粉煤灰提铝残渣A中SiO2计，所述高铝粉煤灰提铝残渣A与氢氧化钠的摩尔比为1：2。
过滤得到浸取液和浸取残渣。浸取液中SiO2/Al2O3的重量比为98：1，二氧化硅提取率为87％。向浸取液中通入二氧化碳进行碳酸化分解，在浸取液的pH为8.3时停止通入二氧化碳，得到含有硅酸沉淀的浆液。
(2)预分解和造粒
将步骤(1)得到的硅酸沉淀浆液进行过滤，除掉其中多余的碳酸钠溶液；然后补充氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝和氧化钾，进行搅拌混合均匀制成浆液，固含量为10重量％；
将上述浆液以500吨/h的加料速率从回转窑(长径比为50，转速为5rpm)的加料口加入，在700℃下焙烧180min，在回转窑的出口得到经预分解的玻璃配合料的粒料。粒料的颗粒直径约为3.5cm。
玻璃配合料的粒料的化学组成以氧化物计为：13.0重量％的Na2O，0.5重量％的K2O，9.7重量％的CaO，3.0重量％的MgO，2.3重量％的Al2O3，71.1重量％的SiO2。
(3)玻璃熔制
将上述玻璃配合料的粒料直接加入500吨玻璃窑炉，进行玻璃熔制。
玻璃熔制的能耗为3235kJ/kg，相比于对比例1实现节能10％。同时，玻璃窑炉日产量达到600吨，熔化量增加20％。
观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
实施例3
(1)制备水玻璃和进行碳酸化分解
按照CN104341107A中实施例1的方法，将上述的高铝粉煤灰提铝残渣B与碳酸钠混合，在700℃下焙烧90min得到焙烧熟料，以高铝粉煤灰提铝残渣B中SiO2与Al2O3的摩尔差值计，高铝粉煤灰提铝残渣B与碳酸钠的摩尔比为1：1.2。
用水浸取焙烧熟料，在温度为75℃下搅拌20min，过滤得到硅酸钠浸取液和浸取残渣。浸取液中SiO2/Al2O3的重量比为150：1，二氧化硅的提取率91％。向硅酸钠浸取液中通入二氧化碳进行碳酸化分解，在硅酸钠浸取液的pH为8.6时停止通入二氧化碳，得到含有硅酸沉淀的浆液。
(2)预分解和造粒
将步骤(1)得到的硅酸沉淀浆液进行过滤，除掉其中多余的碳酸钠溶液；然后补充氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝和氧化钾，进行混合均匀，制备含有玻璃配合料的浆液，固含量为35重量％；
将上述浆液以300吨/h的加料速率从回转窑(长径比为5，转速为0.05rpm)的加料口加入，在1000℃下焙烧60min，在回转窑的出口得到经预分解的玻璃配合料的粒料。粒料的颗粒直径约为0.5cm。
玻璃配合料的粒料的化学组成以氧化物计为：16.6重量％的Na2O，0.4重量％的K2O，12.5重量％的CaO，0.5重量％的MgO，0.3重量％的Al2O3，69.1重量％的SiO2。
(3)玻璃熔制
将上述玻璃配合料的粒料直接加入500吨玻璃窑炉，进行玻璃熔制。
玻璃熔制的能耗为3052kJ/kg，相比于对比例1实现节能15％。同时，玻璃窑炉日产量达到650吨，熔化量增加30％。
观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
实施例4
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(2)中“固含量为85重量％”替代“固含量为60重量％。粒料的颗粒直径约为1.5cm。
玻璃熔制的能耗为3160kJ/kg，相比于对比例1实现节能12％；同时，玻璃窑炉日产量达到614吨，熔化量增加23％。
观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(2)中“固含量为5重量％”替代“固含量为60重量％。粒料的颗粒直径约为1cm。
玻璃熔制的能耗为3160kJ/kg，相比于对比例1实现节能12％；同时，玻璃窑炉日产量达到624吨，熔化量增加25％。
观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，用“600℃下焙烧360min”替代“1200℃下焙烧30min”。粒料的颗粒直径约为2cm。
玻璃熔制的能耗为3159kJ/kg，相比于对比例1实现节能11％；同时玻璃窑炉日产量达到519吨，熔化量增加24％。
观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。
从实施例和对比例中可以看出，能够实现制备玻璃配合料的浆液，并以回转窑实现预分解和造粒，粒料的颗粒直径为0.1～5cm，进一步用于玻璃熔制，可以有效地实现节能和增加窑炉熔化量。观察成型后的玻璃中气泡减少，玻璃质量得到很大改善。

Claims (26)

1.一种玻璃配合料的造粒方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源与水相混合形成浆液；
(2)将所述浆液在翻动状态下进行焙烧，使所述浆液中的硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源在焙烧条件下通过干燥、预分解、造粒得到玻璃配合料的粒料。
2.根据权利要求1所述的造粒方法，其中，在步骤(1)中，所述浆液的固含量为5重量％以上且小于80重量％。
3.根据权利要求2所述的造粒方法，其中，在步骤(1)中，所述浆液的固含量为10～60重量％。
4.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其中，以所述玻璃配合料的粒料中固体总重量为基准，按氧化态含量计，所述玻璃配合料的粒料含有12～18重量％的Na2O、6～16重量％的CaO和68～82重量％的SiO2。
5.根据权利要求4所述的造粒方法，其中，以所述玻璃配合料的粒料中固体总重量为基准，按氧化态含量计，所述玻璃配合料的粒料含有12～15重量％的Na2O、8～13重量％的CaO和69～73重量％的SiO2。
6.根据权利要求1所述的造粒方法，其中，所述氧化钠源为氧化钠或经受步骤(2)中所述焙烧后形成氧化钠的物质；所述氧化钙源为氧化钙或经受步骤(2)中所述焙烧后形成氧化钙的物质。
7.根据权利要求6所述的造粒方法，其中，所述经受步骤(2)中所述焙烧后形成氧化钠的物质选自碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠和硝酸钠的至少一种；所述经受步骤(2)中所述焙烧后形成氧化钙的物质选自碳酸钙、氢氧化钙和硫酸钙中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的造粒方法，其中，在步骤(2)中，所述焙烧条件：焙烧温度为600～1300℃；焙烧时间为15～360min。
9.根据权利要求8所述的造粒方法，其中，在步骤(2)中，所述焙烧条件：焙烧温度为700～1200℃；焙烧时间为30～180min。
10.根据利要求1-3和5-9中任意一项所述的造粒方法，其中，在步骤(2)中，所述浆液在回转窑中进行所述焙烧。
11.根据利要求10所述的造粒方法，其中，在步骤(2)中，所述浆液从回转窑的加料口加入，然后所述浆液在回转窑中随回转窑的转动而翻转流动并进行所述焙烧，在回转窑的出料口得到所述玻璃配合料的粒料。
12.根据利要求4所述的造粒方法，其中，在步骤(2)中，所述浆液在回转窑中进行所述焙烧。
13.根据利要求12所述的造粒方法，其中，在步骤(2)中，所述浆液从回转窑的加料口加入，然后所述浆液在回转窑中随回转窑的转动而翻转流动并进行所述焙烧，在回转窑的出料口得到所述玻璃配合料的粒料。
14.根据权利要求10所述的造粒方法，其中，回转窑的长度与回转窑的内部直径之间的比为(5～50)：1。
15.根据权利要求11-13中任意一项所述的造粒方法，其中，回转窑的长度与回转窑的内部直径之间的比为(5～50)：1。
16.根据权利要求10所述的造粒方法，其中，回转窑的旋转速度为0.05～5rpm。
17.根据权利要求11-14中任意一项所述的造粒方法，其中，回转窑的旋转速度为0.05～5rpm。
18.根据权利要求15所述的造粒方法，其中，回转窑的旋转速度为0.05～5rpm
19.根据利要求1所述的造粒方法，其中，在步骤(1)中，所述硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源中的至少一部分来自粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣。
20.根据利要求19所述的造粒方法，其中，在步骤(1)中，所述硅酸沉淀、氧化钠源和氧化钙源中的至少70重量％来自粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣。
21.一种生产玻璃的方法，其特征在于，该方法包括：将玻璃配合料的粒料进行玻璃熔制，所述玻璃配合料的粒料通过权利要求1-20中任意一项所述的玻璃配合料的造粒方法制得。
22.一种用粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣生产玻璃的方法，该方法包括：
(a)以粉煤灰和/或粉煤灰提铝残渣为原料，制备含有水玻璃的混合物；
(b)将所述混合物进行碳酸化分解，得到含有硅酸沉淀的沉淀产物；
(c)将所述沉淀产物配制成含有硅酸沉淀、氧化钠源、氧化钙源的浆液，并制成玻璃配合料的粒料；
(d)将所述玻璃配合料的粒料进行玻璃熔制；
其特征在于，实现步骤(c)的方法为权利要求1-20中任意一项所述的玻璃配合料的造粒方法。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，在步骤(a)中，用氢氧化钠溶液对粉煤灰或粉煤灰提铝残渣进行脱硅，并进行固液分离得到所述含有水玻璃的混合物；或者将粉煤灰提铝残渣与碳酸盐混合进行焙烧，得到焙烧熟料，用水或碱溶液浸取所述焙烧熟料，固液分离得到浸取液为所述含有水玻璃的混合物；在步骤(b)中，向所述含有水玻璃的混合物中通入二氧化碳进行所述碳酸化分解。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，在步骤(c)中，所述沉淀产物，以氧化物计，含有80～98重量％的硅酸沉淀，1～15重量％的氧化钠源，0.1～5重量％的氧化钙源。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，在步骤(c)中，通过向所述沉淀产物中加入氧化钠源、氧化钙源和水，得到所述浆液。
26.一种由权利要求21-25中任意一项所述的方法获得的玻璃产品。
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