專利名稱：玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體廢物資源化利用方法，尤其是涉及玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法。
背景技術(shù)：
焚燒技術(shù)正逐漸成為大中城市處理生活垃圾的主要手段之一。焚燒煙氣經(jīng)過凈化 處理后，產(chǎn)生大量的焚燒飛灰，相當(dāng)于原生垃圾量的5% (機械爐排焚燒爐)，甚至20%以上 (流化床焚燒爐)。危險廢物(含醫(yī)療廢物)焚燒是最為徹底的危險廢物處置方式，不管是熱解氣化 焚燒還是回轉(zhuǎn)窯焚燒，均會產(chǎn)生飛灰。飛灰中含有高濃度的重金屬和二噁英等有毒污染物， 按照我國的危險廢物名錄，飛灰屬于危險廢物范疇，應(yīng)該進(jìn)行固化穩(wěn)定化處理。飛灰高溫熔融技術(shù)可以徹底分解飛灰中的二噁英等有機污染物，并且使重金屬得 到固化和穩(wěn)定化。飛灰經(jīng)過高溫熔融后成為玻璃液，再經(jīng)水淬急冷成為玻璃渣。這部分玻 璃渣往往被當(dāng)成建筑骨料或者替代卵石而利用，產(chǎn)品附加值非常低，從而使得飛灰高溫熔 融技術(shù)的應(yīng)用因為處置成本較高而難以得到推廣應(yīng)用。對于其它無機類危險廢物，如鉻渣、錳渣等工業(yè)廢渣，在還原性氣氛中采用高溫熔 融方式可以得到高溫玻璃液，再經(jīng)水淬急冷，得到惰性的玻璃渣，該玻璃渣也主要用做建筑 骨料或者替代沙石、卵石，產(chǎn)品附加值非常低，從而使得這些無機類廢物的處置成本非常 高，高溫熔融技術(shù)難以推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種玻璃態(tài)廢渣資 源化利用方法，它將飛灰高溫熔融玻璃渣當(dāng)成原材料，與碳素(或碳酸鈉、碳酸鈣)、硼酸、 氧化錳等原料混合，在膨化窯內(nèi)經(jīng)高溫膨化、再經(jīng)退火窯處理，得到泡沫玻璃，使得玻璃渣 的利用價值得到明顯提高。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明一種玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法，所述利用方法包括下列步驟1)、粉碎細(xì)化將玻璃態(tài)廢渣磨成細(xì)粉，過200 325目篩；2)、配比混合鋪設(shè)將磨細(xì)的玻璃渣與碳素或碳酸鈉或碳酸鈣、硼酸、氧化錳按照 重量比75 90 0.5 10 2 10 1 10混合均勻，以2 10g/cm2在耐熱模具的 底部鋪設(shè)均勻；3)、膨化窯煅燒將填好料的模具送入膨化窯內(nèi)，在15 20min內(nèi)勻速升溫至 350 400°C，再在5 IOmin內(nèi)勻速升溫至450 500°C，接著在15 20min內(nèi)升溫至 900 950，保溫10 30min ；在5 IOmin內(nèi)降溫冷卻至500 550°C，再經(jīng)40 60min
冷卻至室溫；4)、退火處理將表面冷卻固化后的泡沫玻璃從模具中取出，裝入退火窯中，在
3400 600°C經(jīng)過8 20小時的退火處理后，再冷卻到室溫，得到泡沫玻璃。所述玻璃態(tài)廢渣制備方法為以碎玻璃或硅酸鈉為原料，加入玻璃電熔爐中，啟動 玻璃電熔爐，在1250 1500°C高溫下充分熔化成為玻璃液，經(jīng)過4 10小時穩(wěn)定化后，將 城市生活垃圾連續(xù)從玻璃電熔爐的頂部加入到高溫玻璃液表面，經(jīng)過干燥、缺氧熱解和氣 化，生活垃圾被轉(zhuǎn)化為小分子的可燃?xì)怏w，剩余的固體殘渣進(jìn)入高溫玻璃液中被熔融轉(zhuǎn)化 為玻璃液，新產(chǎn)生的玻璃液從玻璃電熔爐的溢流口流出，經(jīng)冷水水淬后成為惰性的玻璃態(tài) 廢渣。或者，所述玻璃態(tài)廢渣制備方法為以石英砂和堿性藥劑為熔制劑，按照垃圾焚燒 飛灰石英砂堿性藥劑=(90 99) (1 10) (1 10)的重量比例，將物料混合 均勻后加入玻璃電熔爐內(nèi)，經(jīng)過1250 1500°C高溫充分熔化成為玻璃液，經(jīng)冷水水淬后， 于室溫下冷卻，成為玻璃態(tài)廢渣。其中，所述堿性藥劑為石灰或純堿。本發(fā)明將飛灰高溫熔融玻璃渣當(dāng)成原材料，與碳素(或碳酸鈉、碳酸鈣)、硼酸、氧 化錳等原料混合，在膨化窯內(nèi)經(jīng)高溫膨化、再經(jīng)退火窯處理，得到泡沫玻璃，使得玻璃渣的 利用價值得到明顯提高。本發(fā)明具有以下明顯特點(1)以工業(yè)廢渣熔融后產(chǎn)生的玻璃態(tài)廢渣為原料，經(jīng)磨細(xì)后與碳素(或碳酸鈉、碳 酸鈣)、硼酸和氧化錳等添加劑按照一定的比例混合，充當(dāng)泡沫玻璃生產(chǎn)的原料?？梢燥@著 提高玻璃態(tài)廢渣資源化利用的附加值。(2)在膨化窯內(nèi)，玻璃態(tài)廢渣經(jīng)過預(yù)熱、熔融、膨化、冷卻，在其內(nèi)部產(chǎn)生均勻分布 的細(xì)小氣泡，泡徑1 2mm。光電顯微鏡照片如下圖所示。


圖1為本發(fā)明所述處理方法工藝流程圖。圖中1.玻璃態(tài)廢渣；2.球磨機；3.混合器；4.膨化窯；5.退火窯；6.泡沫玻璃。圖2為本發(fā)明處理方法產(chǎn)生的泡沫玻璃光電顯微鏡照片。
具體實施例方式實施例1玻璃態(tài)廢渣的制備將生活垃圾連續(xù)加入玻璃電熔爐中，在1250 1500°C的高溫玻璃液的表面經(jīng)過 干燥、熱解和氣化，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，經(jīng)過干石灰循環(huán)脫酸塔的脫酸處理后，進(jìn)入布袋除塵器 脫除粉塵，得到凈化后的可燃?xì)怏w，用于汽輪機發(fā)電。玻璃電熔爐產(chǎn)生的高溫玻璃液溢流進(jìn) 入水淬系統(tǒng)，經(jīng)冷水水淬后形成惰性的玻璃態(tài)廢渣。實施例2玻璃態(tài)廢渣的制備將垃圾焚燒飛灰、石英砂和純堿按照90 8 2的重量比例均勻混合，得到混合 物，加入玻璃電熔爐中，在1250 1500°C下充分熔化，經(jīng)過8 10小時后電熔爐內(nèi)玻璃液 面穩(wěn)定。熔融過程中產(chǎn)生少量含塵煙氣，經(jīng)布袋除塵器除塵，被凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機和煙 囪排入大氣。
混合物加入玻璃電熔爐后形成高溫玻璃液，從玻璃電熔爐的中部排入水淬系統(tǒng)， 經(jīng)冷水水淬后得到玻璃態(tài)廢渣。實施例3如圖1所示，將實施例1制備的玻璃態(tài)廢渣1在球磨機2中磨細(xì)至200 325目， 與添加劑碳素(或碳酸鈉、碳酸鈣)、硼酸、氧化錳按照重量比75 90 0. 5 10 2 10 1 10在混合器3內(nèi)混合均勻。然后以2 lOg/cm2在耐熱模具的底部鋪設(shè)均勻。將 填好料的模具送入膨化窯4內(nèi)，在15 20min內(nèi)勻速升溫至350 400°C，再在5 IOmin 內(nèi)勻速升溫至450 500°C，接著在15 20min內(nèi)升溫至900 950°C，保溫10 30min。 在5 IOmin內(nèi)降溫冷卻至500 550°C，再經(jīng)40 60min冷卻至室溫。將表面冷卻固化 后的泡沫玻璃從模具中取出，裝入退火窯5中，在400 600°C經(jīng)過8 20小時的退火處理 后，再冷卻到室溫，就得到了滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的泡沫玻璃6 了。實施例4如圖1所示，就實施例2制備的玻璃態(tài)廢渣1在球磨機2中磨細(xì)至200目，與添加 劑碳素、硼酸、氧化錳按照重量比87 1.0 7 5在混合器3內(nèi)混合均勻。然后以2g/ cm2在耐熱模具的底部鋪設(shè)均勻。將填好料的模具送入膨化窯4內(nèi)，在15min內(nèi)勻速升溫 至400°C，再在IOmin內(nèi)勻速升溫至450°C，接著在15min內(nèi)升溫至950°C，保溫lOmin。在 5min內(nèi)降溫冷卻至550°C，再經(jīng)40min冷卻至室溫。將表面冷卻固化后的泡沫玻璃從模具 中取出，裝入退火窯5中，在400°C經(jīng)過20小時的退火處理后，再冷卻到室溫，就得到了滿足 產(chǎn)品質(zhì)量要求的泡沫玻璃6 了。實施例5如圖1所示，將玻璃態(tài)廢渣1在球磨機2中磨細(xì)至325目，與添加劑碳酸鈉、、硼 酸、氧化錳按照重量比90 3 6 1在混合器3內(nèi)混合均勻。然后以lOg/cm2在耐熱模 具的底部鋪設(shè)均勻。將填好料的模具送入膨化窯4內(nèi)，在20min內(nèi)勻速升溫至350°C，再在 5min內(nèi)勻速升溫至500°C，接著在20min內(nèi)升溫至900°C，保溫30min。在IOmin內(nèi)降溫冷 卻至500°C，再經(jīng)60min冷卻至室溫。將表面冷卻固化后的泡沫玻璃從模具中取出，裝入退 火窯5中，在600°C經(jīng)過8小時的退火處理后，再冷卻到室溫，就得到了滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的 泡沫玻璃6 了。實施例6如圖1所示，將玻璃態(tài)廢渣1在球磨機2中磨細(xì)至300目，與添加劑碳酸鈣、硼酸、 氧化錳按照重量比85 4 6 5在混合器3內(nèi)混合均勻。然后以5g/cm2在耐熱模具的 底部鋪設(shè)均勻。將填好料的模具送入膨化窯4內(nèi)，在ISmin內(nèi)勻速升溫至380°C，再在Smin 內(nèi)勻速升溫至480°C，接著在18min內(nèi)升溫至925°C，保溫20min。在8min內(nèi)降溫冷卻至 525°C，再經(jīng)50min冷卻至室溫。將表面冷卻固化后的泡沫玻璃從模具中取出，裝入退火窯 5中，在500°C經(jīng)過12小時的退火處理后，再冷卻到室溫，就得到了滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的泡 沫玻璃6 了。實施例7本發(fā)明實施例3處理方法產(chǎn)生的泡沫玻璃光電顯微鏡照片如圖2所示。其產(chǎn)品質(zhì) 量優(yōu)于國家泡沫玻璃產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)JC/T647-05中180號產(chǎn)品的指標(biāo)。如下表
5 本發(fā)明將高溫熔融玻璃態(tài)廢渣當(dāng)成原材料，與碳素(或碳酸鈉、碳酸鈣)、硼酸、氧 化錳等原料混合，在膨化窯內(nèi)經(jīng)高溫膨化、再經(jīng)退火窯處理，得到泡沫玻璃，使得玻璃渣的 利用價值得到明顯提高。最后應(yīng)說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并 非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引 伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
一種玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法，其特征在于，所述利用方法包括下列步驟1)、粉碎細(xì)化將玻璃態(tài)廢渣磨成細(xì)粉，過200～325目篩；2)、配比混合鋪設(shè)將磨細(xì)的玻璃渣與碳素或碳酸鈉或碳酸鈣、硼酸、氧化錳按照重量比75～90∶0.5～10∶2～10∶1～10混合均勻，以2～10g/cm2在耐熱模具的底部鋪設(shè)均勻；3)、膨化窯煅燒將填好料的模具送入膨化窯內(nèi)，在15～20min內(nèi)勻速升溫至350～400℃，再在5～10min內(nèi)勻速升溫至450～500℃，接著在15～20min內(nèi)升溫至900～950，保溫10～30min；在5～10min內(nèi)降溫冷卻至500～550℃，再經(jīng)40～60min冷卻至室溫；4)、退火處理將表面冷卻固化后的泡沫玻璃從模具中取出，裝入退火窯中，在400～600℃經(jīng)過8～20小時的退火處理后，再冷卻到室溫，得到泡沫玻璃。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法，其特征在于，所述玻璃態(tài)廢渣 制備方法為以碎玻璃或硅酸鈉為原料，加入玻璃電熔爐中，啟動玻璃電熔爐，在1250 1500°C高溫下充分熔化成為玻璃液，經(jīng)過4 10小時穩(wěn)定化后，將城市生活垃圾連續(xù)從玻 璃電熔爐的頂部加入到高溫玻璃液表面，經(jīng)過干燥、缺氧熱解和氣化，生活垃圾被轉(zhuǎn)化為小 分子的可燃?xì)怏w，剩余的固體殘渣進(jìn)入高溫玻璃液中被熔融轉(zhuǎn)化為玻璃液，新產(chǎn)生的玻璃 液從玻璃電熔爐的溢流口流出，經(jīng)冷水水淬后成為惰性的玻璃態(tài)廢渣。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法，其特征在于，所述玻璃態(tài)廢渣 制備方法為以石英砂和堿性藥劑為熔制劑，按照垃圾焚燒飛灰石英砂堿性藥劑= (90 99) (1 10) (1 10)的重量比例，將物料混合均勻后加入玻璃電熔爐內(nèi)，經(jīng) 過1250 1500°C高溫充分熔化成為玻璃液，經(jīng)冷水水淬后，于室溫下冷卻，成為玻璃態(tài)廢 渣。
4.如權(quán)利要求3所述的玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法，其特征在于所述堿性藥劑為石 灰或純堿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃態(tài)廢渣資源化利用方法，將玻璃態(tài)廢渣磨細(xì)，過200～325目篩；與碳素或碳酸鈉或碳酸鈣、硼酸、氧化錳按重量比75～90∶0.5～10∶2～10∶1～10混合，以2～10g/cm2在耐熱模具的底部鋪設(shè)；送入膨化窯內(nèi)，在15～20min內(nèi)勻速升溫至350～400℃，在5～10min內(nèi)勻速升溫至450～500℃，在15～20min內(nèi)升溫至900～950，保溫10～30min；在5～10min內(nèi)降溫冷卻至500～550℃，經(jīng)40～60min冷卻至室溫；裝入退火窯中，在400～600℃經(jīng)過8～20小時的退火處理后，再冷卻到室溫，得到泡沫玻璃。本發(fā)明使得玻璃渣的利用價值得到明顯提高。
文檔編號C03B19/08GK101913756SQ201010232338
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者劉陽生, 袁利民 申請人:劉陽生;袁利民