关于废玻璃的回收利用的调研报告Word格式.docx
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莫斯科日
常固体垃圾中废玻璃的含量占4~6%。
而同时独联体国家在有效利用废玻璃方面具有巨大的
潜力。
发展方向是采用碎玻璃,不管是优质的,还是混合型的,用来生产建筑用隔热材料和装
饰饰面材料。
隔热材料和制品起着特殊的作用。
有目的地使用1m3的隔热材料1年可平
均节省1.45t标准燃料,许多工业发达国家隔热材料的生产量比俄罗斯人均高4~6倍。
最近5年俄罗斯国家建材工艺研究院玻璃和微晶玻璃化学工艺教研室的研究人员从事将碎
玻璃加工成各种建筑材料的工艺开发工作,根据分选情况为利用回收的废玻璃而设计工艺
线。
利用工厂中回收的瓶罐、平板和显像管二次废玻璃以及低级石英砂生产硅玻璃、硅粉和
多孔玻璃砖获得成功。
采用化学组成不同的废碎玻璃生产硅玻璃可以使玻璃具有一些特殊的性能。
例如,研制出生
产具有高度防放射性辐射指标的硅玻璃原料和工艺参数。
采用废光学玻璃（TF-1）和水晶玻璃
（PbO-18%质量含量）生产硅玻璃。
其工艺流程选择了在经济和生态方面最佳的方案。
在工业规模上硅玻璃可以以标准板（400×
400,300×
300,300×
200和200×
200mm）
或任意规格板的形式生产,投产费用小型公司私营企业都可以负担。
这种材料可有效地用来
装饰存在各种放射性源的建筑物的墙面（原子发电站、X射线诊断过缺陷检验实验室等）。
采
用同样的碎玻璃生产多孔玻璃砖,它可在一系列的项目中作为隔音或隔热建筑材料而得到
应用。
在碎玻璃的基础上生产化学稳定性强的多孔玻璃,它可顺利地用于侵蚀环境中。
多孔玻璃砖
生产体积质量为170~600kg/m3,它的抗压强度为3.0~4.3MPa。
在瓶罐和平板玻璃的混合碎玻璃的基础上生产球体和椭圆体颗粒形式的多孔玻璃,颗粒具
有粗糙的或玻璃化的表面。
粒化多孔玻璃的机械物理性能如下:
颗粒直径:
5~35/mm,抗压强
度:
3.0~7.0/MPa,容积密度:
310~380kg/m3,导温系数:
0.07~0.08W/（m·
K）,体积密度:
220~290,吸水性:
5%~7%。
生产粒化多孔玻璃的工艺流程是内在生产含填充剂（冶金矿渣）
的粒化多孔玻璃方面进行了一系列的实验。
确定了配合料中矿渣的最佳含量,矿渣含量实际
上并不降低颗粒的体积质量,但能将抗压强度增大35%~40%。
粒化多孔玻璃作为隔热填充
材料和混凝土轻型骨料可得到广泛应用。
在使用性能方面这种玻璃能够跟建筑中广泛运用的
陶粒、轻型泡沫玻璃（一种隔热材料）和膨胀珠光岩砂型制品相媲美。
多孔玻璃生产的特点是生态环境不受污染且原料基础广泛。
多孔玻璃工艺生产线可以装配破
碎设备（鄂式破碎机）和磨碎设备（锤磨机、粉碎机和球磨机等）、碟形或锥形粒化器、用于
颗粒干燥、起泡和焙烧的热力设备（缝隙式或旋转式干燥器、旋转式滚筒型焙烧炉网状式退
火窑等）。
2.2美国
2.2.1注重碎玻璃在平板玻璃工厂原料中的运用
碎玻璃是影响玻璃成分波动的重要因素,尤其是大量使用外购玻璃时一定要科学地进行分
类处理。
每批进厂的碎玻璃,首先分选颜色玻璃并分别储存。
对碎玻璃除去各种杂质:
如铁、
铝、陶瓷、特种玻璃、有机物、纸等，然后对碎玻璃水洗和破碎。
破碎的颗粒度尤其重要,它
不能大于25mm。
碎玻璃要混合堆放,且应混合均匀,按一定的取样方法取样,然后作化学分析。
根据化学成
分把碎玻璃当成一种原料经计算后引入平板玻璃生产,并用物理方法监测玻璃成分的波动,
配合化学分析,及时调整玻璃配方。
废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃（器皿玻璃、灯泡玻璃）和工业废玻璃（平板玻璃、玻
璃纤维）。
回收的废玻璃经分类、清洗后,一部分废玻璃经挑选后可直接重新应用,如制镜和
做玻璃饰面材料等。
一部分废玻璃经加工、粉碎后,将其掺入配合料中用来熔化玻璃。
一般说来,平板玻璃工厂只采用本厂形成的废玻璃,不轻易用外购废玻璃,以保证产品质量
的稳定性。
通常,轻工玻璃制品在制造深绿色瓶罐时,可利用2.8%~38.1%的外购废玻璃,在
制造半白色瓶罐时可利用4.7%~25%的外购废玻璃,而平板玻璃、高级器皿和无色玻璃瓶厂
则不采用外购回收玻璃为宜。
如果使用大量碎玻璃,熔炉的寿命将延长15%~20%,在美国对
200t至400t的熔炉来说,每天一般使用5%~70%的碎玻璃。
一部分废玻璃（玻璃器皿、平
板玻璃和玻璃纤维）经粉碎、预成型、加热焙烧后,可做玻璃马赛克、玻璃饰面砖、玻璃质
人造石材、泡沫玻璃、微晶玻璃、玻璃器皿、人造彩砂、玻璃微珠、彩色玻璃球、玻璃陶瓷
制品、高温粘合剂等。
废玻璃经粉碎熔化后可做玻璃棉。
把一定剂量玻璃微珠加入聚氯乙烯
中可制成新型复合板、管、异型材,其强度大,成本低,且经济效益好。
在橡胶工业生产中,可使用玻璃粉来提高产品的硬度和耐磨性,如制作楼梯的踏步面层和制
动带。
在颜料内掺入碎玻璃粉,可提高其化学稳定性,增加其耐磨性,用这种掺有碎玻璃的
颜料还可以加工制造出美观的饰面板材料。
目前,美国、苏联还成功地将废玻璃使用于电子
工业、耐火陶瓷材料等工业。
2.2.2美国把大量废玻璃应用在建筑工业中
（1）用废玻璃代替岩石骨料
美国把大量废玻璃应用在建筑工业中,如用废玻璃代替岩石骨料、各种砖的粘土材料和水泥
块产品的骨料,用玻璃粉代替粘土砖里的粘土矿物组分,它可作为助熔剂,通常,玻璃能增
加粘土砖耐风化程度和粘土砖的强度,当玻璃做助熔剂时,可降低烧成温度,节省能量,减
少成本,增加砖产量50%。
用废玻璃制造砖具有很多优点:
优点之一是具有经济性,玻璃可
与市面上最昂贵的助熔剂竞争。
欧洲的一些制砖厂已经用玻璃取代了较昂贵的助熔剂长石。
（2）废玻璃应用于混凝土
美国也把废玻璃应用于混凝土中,许多研究表明含有35%玻璃砖石的混凝土,已达到或超
出美国材料测试协会颁布的抗压强度、线收缩、吸水性和含水量的最低标准,虽然某些高碱
水泥能侵蚀玻璃骨料,但是已有许多方法可以解决该问题。
美国矿山局进行试验测试后认为
用膨胀的玻璃骨料替代玻璃碎片效果更佳。
用掺有发泡剂的玻璃粉,加热到玻璃熔化点,直
至冷却之前,气泡由加热的混合物中逸出,在硬的球体上产生多孔结构,用控制气泡形成量
的方法,可制成其密度接近固态玻璃并能浮在水中的轻质骨料,标准的混凝土重2.22t/m3。
用轻质骨料替代混凝土中的砂或石子、混凝土的重量能减少一半而不降低它的强度或其它所
要求的性质。
（3）用碎玻璃制造成功的玻璃塑料污水管
在美国纽约（长岛）的美国能源部所属Brookhaven（布克海文）国际实验室为制造污水管,
成功地研制了碎玻璃制造玻璃塑料管道材料,他们把液态聚丙烯或聚酯苯乙烯树脂注入模具
填充到碎玻璃形成的最小孔隙中,管子被聚合后,从模具中取出,再加工。
实验室测试结果
表明碎玻璃—聚合物复合材料比水泥或粘土管的强度高2~4倍,有较强的耐化学腐蚀性和
耐吸水性。
用各种树脂和碎玻璃混合后制造的大量管道、管材已安装在美国工业和水处理工
厂成功地投入应用。
（4）用废玻璃和石料制造“玻璃沥青”
用60%~85%的废玻璃和15%~40%的石料代替沥青辅料,由于其导热率低,可在冬季用于路
面维修和施工。
最著名的“玻璃沥青”是以30%的沥青和60%废玻璃碎块为骨料的组合体。
将回收的玻璃用于沥青道路的填料,有不少好处:
①可将玻璃和石子、陶瓷材料混合使用;
②无需在颜色上进行分选;
③将玻璃废品和垃圾的处理场地设在修路设备附近,能节约填料
运费等。
在美国和加拿大,经过数年的试验证实,用玻作为道路的填料比用其它材料具有以
下几个优点:
①车辆横向滑翻的事故减少了;
②光线的反射合适;
③路面磨损情况良好;
④积
雪溶化得快,适于气温低的地方使用等等。
（5）用碎玻璃生产贴面材料
美国西加尔陶瓷材料公司在20世纪80年代就研制成功了用碎玻璃生产大小为2cm2、厚
4mm的五颜六色贴面材料,颇受顾客欢迎。
工艺过程是:
先将碎玻璃压碎,碾成直径1mm
的粉粒,然后将粉粒同所需色彩的有机颜料混合,置入模具冷压成要求的形状,再将坯料放
入加热炉,加热到使坯料表层的每一颗粉粒软化,颗粒之间相互熔接在一起为止,由于只需
使坯料表层的玻璃粉粒软化,因而加热温度仅需750℃即可。
该产品是建筑物极好的贴面材
料,也可用于装饰品和某些设备,该工艺过程简单,耗能少,生产成本低。
（6）用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料
在国外用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料这一工艺十分普遍,几乎所有微珠都是用
100%碎玻璃做的,据报道,美国是世界上采用碎玻璃生产玻璃微珠做路标反射材料最早国
家之一,每年用来做玻璃微珠的碎玻璃消耗在5万t以上,居世界首位。
（7）用碎玻璃生产玻璃棉
美国加利福尼亚的欧文斯康宁玻璃纤维厂是美国的一座大型玻璃棉生产厂家,它多年来已
经成功地使用50%碎玻璃来生产玻璃棉,使用碎玻璃生产玻璃棉只需要较少的原料和能源。
欧文斯康宁发现,使用碎玻璃生产玻璃棉可节省60%二氧化硅和40%的纯碱,节省能耗
10%。
（8）碎玻璃用于农业生产
碎玻璃还可用来改进排水系统和水分分布,从而改善农业土壤条件,将碎玻璃加工成直径为
1.4～2.8mm的小颗粒,用有机物处理,使其表面附上一层极薄的有机物质,如与亲水物质
按一定比例混合,施于干旱的农田后以保持土壤中的水分;
与憎水物质按一定比例混合,施
于雨水多的农田后起到渗水作用,减少水分在植物根部的浸泡时间。
泡沫废玻璃比泥煤土有
较好的护根性,她能改善莴苣和大麦的生长。
碎玻璃的综合利用符合“减量化（Reduce）、在利用（Reuse）、资源化（Recycle）”的原则。
具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
（9）利用废玻璃生产泡沫玻璃、玻璃微珠和玻璃棉绝缘材料
美国、加拿大及欧洲等国都利用废玻璃生产泡沫玻璃。
把废玻璃粉碎后,加入碳酸钙、碳粉
一类发泡剂及发泡促进剂,混合均匀,装入模子,放入炉内加热,玻璃在软化温度的条件下,
掺加发泡剂形成气泡,制成泡沫玻璃,经出炉、脱模、退火、锯成标准尺寸。
近期做的试验
工作是在玻璃料中使用云母作为发泡剂和结构成分。
据悉加热云母和废玻璃粉的混合物至玻
璃的烧结温度时,象标准的碳酸盐发泡剂一样,混合物会产生气泡。
与泡沫玻璃、粘土砖和
混凝土相比,玻璃—云母复合材料具有较高的强度和耐老化性,进一步仔细控制最初的混合
组分和反应,能使玻璃—云母复合材料制成多层和夹层产品,该多层产品起热绝缘（多孔层）
和承重（致密层）的双重作用。
另据报道,国外现在经常使用废玻璃的市场是制造路标反射颜料用的玻璃微珠和玻璃棉绝
缘材料。
（10）美国军方用碎玻璃块清除车、船,机械
设备上的颜料覆盖层和腐蚀表面美国南安普顿车间停止了用铜矿渣喷射车、汽艇和其它修理
设备的传统方法。
因环保要求,改用碎玻璃,其颗粒大小为0.75~1.5mm。
使用结果表明,特
别适合清除厚的颜料覆盖层和腐蚀表面,且卫生无害,无须特别排气,其经济效益和工作效
应良好。
（11）美国菲利蒲公司利用回收显象管壳破碎玻璃料制造管锥
废玻璃的应用
如何做到废玻璃的台理再利用，使之不再变成浪费资源、能源，严重污染环境的劣质产品，
而变成是节约原材料，节约能源，保护环境，造福子孙后代的社会财富，其根本出路就是产
品的升级换代，从国内外的情况来看，可利用废旧玻璃作原料生产以下各种产品，且应用前
景较佳。
废玻璃自身的循环再利用
A，提高废玻璃制品回收再使用的效率：
这主要集中在包装容器玻璃——啤酒瓶和汽水瓶
等，如果在有效期内提高其重复使用次数，不但可提高利用效率，而且降低生产成本，这样
使约占玻璃包装容器产量三分之一的包装瓶得到充分合理再利用。
虽然国家制订了啤酒瓶的
使用周期，回收与利用的相关标准，形成了较为完善的回收利用循环机制，但是，我国目前
规定一只瓶子只能重复使用两年，而国外则能重复使用二十多年。
另外，发达国家采用玻璃
瓶增强技术，使玻璃瓶使用更多次数。
B，作为玻璃制品的原料
废玻璃进行分类检选，加工处理后可做玻璃生产用的原料。
虽然不能用于平板玻璃、高级器
皿玻璃和无色玻璃瓶罐的生产，但是，可用于对原料质量和化学成分、颜色要求低的玻璃制
品的生产，如有色瓶罐玻璃、玻璃绝缘子、空心玻璃砖、槽形玻璃、压花玻璃和彩色玻璃球
等玻璃制品的生产。
这些产品的废玻璃的掺人量大，如绿色瓶罐制品的废玻璃的掺人量可达
8o％，一般掺人量都在30％以上。
如果我国有50％的废玻璃被以上产品利用的话，估
计可节约120多万吨的硅质原料，20多万吨的纯缄，5O多万吨的标准煤。
并且，这些产
品市场潜力大，经济效益和社会效益也较好。
例如国外已经普遍采用玻璃绝缘子替代陶瓷绝
缘子，既能用于高压电输送，又能使用于诸如电气火车的低压线路上，其综合性能尤其是绝
缘性优越于殉瓷绝缘子，且由于玻璃绝缘子具有自爆性使之更具有安全性，市场前景十分可
观。
其它产品也是如此。
硅质玻璃生产工艺流程
1碎玻璃→2碎玻璃破碎→3按级筛分→4碎玻璃磨细
基层于表面装饰层→5加缓冲剂→6加着色剂→7配合料装模
→8热处理→成品
将废玻璃应用于建筑工程中
欧美国家已成功地将废玻璃应用于建筑工程中，这是一条大量消耗废玻璃的最有效途径。
因
为各种废玻璃无需分选，对颜色也无要求。
欧美把废玻璃用在桔土砖生产中，替代部分牯土矿物组成和助熔剂，这样不但提高了粘士砖
的质量，而且，节约原材料，降低了生产成本。
或用废玻璃作为混凝土的骨料，含有35％
废玻璃骨料的混凝土，其抗压强度、线收缩性、吸水性等指标都达到美国材料测试协会的基
本标准。
美国和加拿大利用废玻璃作为沥青道路路面的填料，经过数年的使用证明，效果较佳。
和其
它材料相比较，具有如下优点：
①车辆横向滑翔事故减少。
②道路的光反射较柔和。
③路面
的耐用磨损性能好。
④积雪溶化快，适宜于低气温路面。
这种被称为“玻璃沥青”路面材料，
是用6O％的废玻璃、10％的石子等骨料与30％的沥青混合而得，可用于冬季路面维
修和施工。
生产建筑装饰材料
A，生产玻璃马赛克：
一般采用烧结法和熔融法，烧结法和陶瓷马赛克生产方法基本相同。
其主要生产工艺是将废玻璃细磨成合乎细度要求的玻璃粉，然后加入一定量的粘台剂（无机
的或有机的均可）和着色剂或脱色剂，用混合机将之混合成均匀的配合料。
采用干压法将配
合料压制成各种几何形状的坯体，经干燥后的坯体送人烧成温度为800—900摄氏度的
辊道窑、推板窑、隧道窑进行烧结，一般在烧结温度区停留1.5-2.5小时。
出窑冷却好的制
品进行检选、铺贴、干燥、检验、包装、入库或出厂，不合格品则循环再利用。
熔融法是以废玻璃（掺人量为25-60％）为主要原料，掺人一定量硅砂、长石、石灰石、纯
碱及乳浊剂、着色剂制成均匀的配合粉料，然后送人高温熔窑（熔化温度为1400-1500）熔
化成均匀的玻璃液，玻璃液流人压延机被压制成一定规定尺寸形状的玻璃块，送人退火窑退
火，退火好的制品经检选、铺贴、包装就可入库或出厂。
B，生产玻璃陶瓷饰面材料
利用废玻璃生产的微晶玻璃仿大理石板，不仅可用于建筑物的墙体装饰、地面装饰，而且可
用于物料运输的耐磨流槽、实验台板、桌面等。
其产品质量优于天然石材、陶瓷制品。
生产
方法有熔融热处理法、熔融烧结法和一次烧结法。
熔融热处理法是采用废玻璃、粉煤灰或矿渣、石灰石或白云石及一定量的着色剂和晶核剂、
助熔剂按精确的比例制成配合料，经高温窑炉（1400-1450）熔融成均匀的玻璃液，尔后经平
板玻璃成型设备制成一定厚度（8-20ram）的玻璃板。
在退火窑中进行热处理（热处理温度
650-950）即为成品，再经切裁、检验，包装入库或出厂。
熔融烧结法采用的原料及配料过程和熔融热处理法相同，不同的是配合料被熔融成均匀的玻
璃液，首先被水淬成颗粒状玻璃，尔后干燥好的颗粒料按一定的颗粒级配加入成型模，经振
动密实后推人辊道窑烧结（烧结温度900-1150）和热处理（晶化温度690-1050），冷却后的
半成品经抛光加工成产品。
一次烧结法是用废玻璃粉和钢渣及一定量的着色剂、矿化剂和牯结剂，按一定比例制成均匀
的混合料，经加压成型后进行烧结，烧结温度一般950-1200。
着色剂的种类和用量一般根
据产品的颜色而定。
常用的矿化剂有氧化钛和氧化铬。
此外，国外还利用废玻璃为主要原料，加入适量粉煤灰（粉煤灰掺人量25—35％）作
为填料，再加入适量的水玻璃作为粘结剂，并加一定量的水将之混合均匀，使配合料的水分
达到6—7％，使用高压成型机将粉料压制成坯体，经干燥后送人辊道窑等窑炉中进行充
分烧结，烧结温度随粉煤灰的掺人量而定，一般为900-950。
生产保温隔热、隔音材料
保温隔热、隔音材料被广泛用作建筑物的屋面、围护结构和楼地的隔热隔音材料，还可以用
于石油化工、热能利用、发酵酿造等工业，也可作为保冷材料，用于冷藏、冷冻仓等。
利用
废玻璃主要生产泡沫玻璃和玻璃棉。
泡沫玻璃是一种容重较小、强度较高、整体充满小气孔的玻璃质材料。
气相占制品总体积的8o_95％，和其它无机隔热、隔音材料相比较，它具有隔热、隔音性能好，不吸湿、耐腐蚀、抗冻、不燃、可钉、可锯、易粘结加工成各种所需形状的优点。
如果在生产时掺入着色
剂，还可生产各种色彩艳丽的泡沫玻璃，具有良好的装饰效果。
更可贵的是可作为建筑的承
重墙体材料。
泡沫玻璃的生产方法有多种，其中已被国内外广琵采用的有两种：
一种是粉末焙烧法，另一
种是浮法。
粉末焙烧法的主要生产工艺流程是将废玻璃洗净烘干后，按精确的配比对废玻璃
颗粒料、发泡剂、外掺剂和着色剂进行称量，然后一起送人球磨机进行粉磨，当物料粉磨达
到要求的细度后，将其从机内排出，倒人模框中，在隧道窑内加热到一定温度使之熔化、膨
胀、发泡、成型，尔后脱模送入窑中进行退火（有时需退火24小时），退火至常温后，按产品要求的尺寸切裁，最后成品包装入库。
浮法主要生产工艺流程：
达到纲度和均匀度要求的配合料，用带式输送机送人盛有熔锡的锡
槽中，锡槽的上部空间被分隔装置将生产全过程中的发泡区和冷却区分隔开，配合料在锡液
面上被加热、熔化，形成泡沫玻璃带。
泡沫玻璃带在600—650的温度下达到一定的强
度，尔后被拉出锡槽，送人退火窑进行退火，退火后按规定的尺寸进行切割，最后成品入库。
泡沫玻璃的配合料组成一般为：
废玻璃100份，发泡剂1.2份，外掺剂2一15份。
着色
剂和发泡剂用量基本相同。
可作为泡抹玻璃的发泡剂的物质较多，有碳酸盐、硫酸盐和炭黑
三类常采用的发泡剂为碳酸钙和炭黑，试验表明，碳酸钙的发泡温度为700-770℃，而炭
黑的的发泡温度为820—860℃。
在发泡温度下的恒温时间不少于20分钟，常用的外
掺剂有硼砂、水玻璃等。
着色剂可根据产品所需颜色选用。
玻璃棉是一种定长纤维，是呈松蓬棉絮状的短纤维，其特点是容重小，导热系数低，吸声系
数高（0.4-0.9），是高效、优质的保温材料和吸声材料。
它的生产方法是：
将清洗干燥好的
废玻璃加入到玻璃熔化炉中，熔融好的玻璃液从漏板流出，尔后被喷吹成细短纤维，细纤维
经集棉输送带收集成棉层，经固化后制成软质卷毯，半硬板或硬板。
粒化多孔玻璃生产工艺流程生产玻璃微珠
玻璃微璩一般分为实心玻璃微珠和空心玻璃微珠两种，按璩径可分为细珠（直径0.5-5毫米）
和微珠（直径0.4毫米以下）。
由于它主要是用废玻璃生产出来的，所以它具有玻璃所具有的
特性。
即坚硬、透明、良好的耐蚀、耐磨、耐热和电绝缘性、化学稳定性，独特的定向光反
射性能，并且，由于其为球状小珠，圆整度好，流淌性好，因此被广泛应用于各行业的生产
中。
它不但可作为染料、制药等精细化工的研磨介质，机械加工工业中的精加工的喷丸抛光
剂，工程塑料、橡胶等有机材料工业的增强填充材料，交通，电影，航海，纺织，美术广告
等行业的反光材料，化学工业的催化剂载体。
而且可作为固体浮力材料，宇航工业、医疗技
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