TWI574926B - 廢棄岩棉之再生方法 - Google Patents

Description

廢棄岩棉之再生方法

本發明係關於一種岩棉製造方法，尤其是一種以廢棄岩棉作為原料以製備再生岩棉的廢棄岩棉之再生方法。

岩棉，係指將岩石熔融後，以離心設備抽絲，續噴加少量黏結劑所製成之纖維材料。岩棉具有輕量、隔熱、吸音、防火及防震等特性，故廣泛應用於吸音天花板、礦物纖維紙漿、高強度防火布及保溫材料等應用之中。然而，使用後之廢棄岩棉，由於其熔融溫度至少為1200℃以上，一般焚化爐無法將其焚化，且會造成焚化爐之噴嘴堵塞損壞，故必須另行掩埋處理或回收再生。

習知的廢棄岩棉再生方法，係將廢棄岩棉與樹脂等有機黏結劑混合後進行壓製，以形成一岩棉胚料，續將該岩棉胚料投入沖天爐中，使該岩棉胚料熔融，再進行抽絲。然而，由於該岩棉胚料中包含有機黏結劑，故於加熱熔融之過程中，會因燃燒有機物質而造成空氣汙染，且更會於沖天爐發生積碳現象。因此，不僅在廢棄岩棉的再生過程中產生嚴重的環境污染問題，亦會使生產設備的製造效率低落，甚至造成生產設備的損壞，導致岩棉再生製程的環境成本及製造成本居高不下。

有鑑於此，習知的廢棄岩棉再生方法確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明提供一種廢棄岩棉之再生方法，其無須使用有機黏結劑，可大幅降低製造過程所產生的環境污染，且亦可有效維持生產設備的製造效率，並避免設備因積碳問題損壞。

本發明的廢棄岩棉之再生方法，包含：製備一岩棉混合物，該岩棉混合物包含廢棄岩棉、水泥、砂石及水，其中該岩棉混合物僅含無機物，該廢棄岩棉之粒徑為2至4公分，該砂石之細度模數為3.1至3.7，且該岩棉混合物包含以重量百分比計為59±5%之廢棄岩棉、20±3%之水泥及21±3%之砂石，其餘部分為水；冷壓該岩棉混合物，以獲得具有比重為1500至2500公斤/立方公尺的一岩棉胚料；及將該岩棉胚料投入沖天爐以加熱熔融該岩棉胚料，並對熔融的岩棉胚料進行抽絲，以製作再生岩棉。

據此，本發明之廢棄岩棉再生方法，係以該水泥取代習知廢棄岩棉再生方法中所使用之有機黏結劑，進而達成「避免環境汙染」、「提升製程效率」及「降低製造成本」等功效。

其中，於製備該岩棉混合物之前，另包含一清洗步驟清洗該廢棄岩棉；該清洗步驟包含將該廢棄岩棉浸泡於該清洗液體之中5至10分鐘；該清洗步驟包含以可溶解樹脂之溶劑沖洗該廢棄岩棉。藉此，可以清除該廢棄岩棉所沾附之雜質。

其中，該水泥係為矽酸鹽水固水泥。藉此，可以使該水泥之組成與一般岩棉之組成相同。

其中，將該岩棉胚料投入沖天爐以加熱熔融該岩棉胚料可以包含以該沖天爐提供1450~1550℃之溫度熔融該岩棉胚料，且對該熔融的岩棉胚料進行抽絲係以一離心設備進行。藉此，可以使用一般岩棉之製造設備製得再生岩棉。

S1‧‧‧備料步驟

S11‧‧‧清洗步驟

S111‧‧‧洗淨程序

S112‧‧‧浸泡程序

S12‧‧‧粉碎步驟

S2‧‧‧混合步驟

S3‧‧‧冷壓步驟

S4‧‧‧再製步驟

第1圖：本發明第一實施例廢棄岩棉之再生方法的步驟流程圖。

第2圖：本發明第二實施例廢棄岩棉之再生方法的步驟流程圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1及2圖，本發明廢棄岩棉之再生方法大致上包含一備料步驟S1、一混合步驟S2、一冷壓步驟S3及一再製步驟S4。

該備料步驟係包含預備一廢棄岩棉，該廢棄岩棉係可以為來自建築裝潢、造船之隔熱、防火、吸音、吸震等材料之岩棉廢棄物，本發明不加以限制。如第1圖所示，依據該廢棄岩棉之狀態，該備料步驟S1可以包含一清洗步驟S11及一粉碎步驟S12。該清洗步驟S11及該粉碎步驟S12之實施順序可以依據製程需求及設備設置等考量，而互相交換，如第2圖所示。另，該清洗步驟S11較佳更包含一洗淨程序S111及一浸泡程序S112，其中該洗淨程序S111係以可溶解樹脂之溶劑沖洗該廢棄岩棉，而該浸泡程序S112則續以清洗液體(例如清水)浸泡該廢棄岩棉5至10分鐘，以清除尚附著於該廢棄岩棉之灰塵、黏結劑或溶劑等雜質。該粉碎步驟S12則係將該廢棄岩棉粉碎至粒徑約為2至4公分左右，以便於進行後續之混合步驟S2及冷壓步驟S3。

該混合步驟S2係包含將該廢棄岩棉混合水泥、砂石及適量的水，以形成一岩棉混合物。此處所述之水泥較佳為矽酸鹽水固水泥，惟本發明非僅限於選用此種水泥。藉由該水泥之添加，可以取代有機黏結劑，進而可以於後續之冷壓步驟S3中，使該岩棉混合物連結成型。所述砂石係指一般常用於製造岩棉之石材，例如可以為玄武岩、輝長岩、白雲石、鐵礦石或鋁礬土等材質，且該砂石之細度模數較佳為3.1至3.7，以便與該水泥均勻混合並於後續之再製步驟S4中迅速熔融。於該混合步驟S2之中， 係以混合方式製備包含廢棄岩棉、水泥、砂石及水的一岩棉混合物，其中包含以重量百分比計為59±5%之廢棄岩棉(即54%至64%之廢棄岩棉)、20±3%之水泥(即17%至23%之水泥)及21±3%之砂石(即18%至24%之砂石)。

此處需特別注意的是，該岩棉混合物不含有機物。亦即，該岩棉混合物不包含樹脂等有機黏結劑，或其他任何有機材料。藉由使用水泥取代習知廢棄岩棉再生方法中所使用之有機黏結劑，使該岩棉混合物不含有機物，即可以避免於加熱過程中產生空氣污染及損壞生產設備之情形。

而後，該冷壓步驟S3則係冷壓該岩棉混合物，以獲得一岩棉料胚。該冷壓步驟S3係冷壓該混合步驟S2所製得之岩棉混合物，直至該岩棉混合物成為具有比重為1500至2500公斤/立方公尺之岩棉胚料。藉此，經過該冷壓步驟S3處理而製得之岩棉胚料係具有較佳之結構強度，可以有效避免該岩棉料胚於投料過程中碎裂，進而避免在該再製步驟S4中產生預期之外的氧化還原情況。

該再製步驟S4則係以上述之岩棉胚料作為原料，以製作再生岩棉，且製作再生岩棉之過程可以與一般岩棉的製備方法相同。舉例而言，該再製步驟S4可以包含使該岩棉胚料熔融，續對熔融之岩棉胚料進行抽絲，以獲得再生岩棉。例如，可以將該岩棉胚料投入沖天爐中，於1450~1500℃之溫度下使該岩棉胚料熔融，續以一般常見之抽絲方法對熔融之岩棉胚料進行抽絲，例如使用離心設備，同時噴加黏結劑及防塵油等，以形成再生岩棉。於該岩棉胚料的熔融過程中，另可以投入焦炭、礦渣或其他還原劑等，本發明不加以限制。

本發明之廢棄岩棉再生方法，係以該水泥取代習知廢棄岩棉再生方法中所使用之有機黏結劑，由於水泥係為無機材料，而可以避免於加熱過程中，因燃燒有機物質而造成空氣汙染或在沖天爐發生積碳情形。因此，本發明之廢棄岩棉再生方法不僅可以大幅降低製造過程所產生的環 境污染，且亦可有效維持生產設備的製造效率，並避免設備因積碳問題損壞，進而達成「避免環境汙染」、「提升製程效率」及「降低製造成本」等功效。

再者，本發明之廢棄岩棉再生方法，由於以該水泥取代習知廢棄岩棉再生方法中所使用之有機黏結劑，而水泥之組成與岩棉常見之組成相同，故可以與廢棄岩棉共同熔融，續共同進行抽絲，進而可以保證所獲得之再生岩棉的材質均一，達成「使所製得之再生岩棉的性質穩定」功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S1‧‧‧備料步驟

S11‧‧‧清洗步驟

S111‧‧‧洗淨程序

S112‧‧‧浸泡程序

S12‧‧‧粉碎步驟

S2‧‧‧混合步驟

S3‧‧‧冷壓步驟

S4‧‧‧再製步驟

Claims (6)

1. 一種廢棄岩棉之再生方法，包含：製備一岩棉混合物，該岩棉混合物包含廢棄岩棉、水泥、砂石及水，其中該岩棉混合物僅含無機物，該廢棄岩棉之粒徑為2至4公分，該砂石之細度模數為3.1至3.7，且該岩棉混合物包含以重量百分比計為59±5%之廢棄岩棉、20±3%之水泥及21±3%之砂石，其餘部分為水；冷壓該岩棉混合物，以獲得具有比重為1500至2500公斤/立方公尺的一岩棉胚料；及將該岩棉胚料投入沖天爐以加熱熔融該岩棉胚料，並對熔融的岩棉胚料進行抽絲，以製作再生岩棉。
2. 如申請專利範圍第1項所述廢棄岩棉之再生方法，於製備該岩棉混合物之前，另包含一清洗步驟清洗該廢棄岩棉。
3. 如申請專利範圍第2項所述廢棄岩棉之再生方法，其中該清洗步驟包含將該廢棄岩棉浸泡於該清洗液體之中5至10分鐘。
4. 如申請專利範圍第2項所述廢棄岩棉之再生方法，其中該清洗步驟包含以可溶解樹脂之溶劑沖洗該廢棄岩棉。
5. 如申請專利範圍第1項所述廢棄岩棉之再生方法，其中該水泥係為矽酸鹽水固水泥。
6. 如申請專利範圍第1項所述廢棄岩棉之再生方法，將該岩棉胚料投入沖天爐以加熱熔融該岩棉胚料包含以該沖天爐提供1450~1550℃之溫度熔融該岩棉胚料，且對該熔融的岩棉胚料進行抽絲係以一離心設備進行。