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1.引言

玻璃材料不僅滿足建筑和人類日常生活所需，而且也是科研和尖端科學不可缺少的材料。與此同時，日常生產(chǎn)生活中不可避免地產(chǎn)生大量的廢玻璃垃圾。據(jù)統(tǒng)計，歐美發(fā)達國家廢玻璃量占城市垃圾總量的4%～8%[1,2]。目前，我國每年產(chǎn)生的廢玻璃有1040萬t。就玻璃生產(chǎn)企業(yè)來說，在正常生產(chǎn)條件下，從平板玻璃原片上切裁下來的邊角材料占玻璃生產(chǎn)總量的15%～25％左右，玻璃廢絲是玻璃纖維工業(yè)生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣，產(chǎn)生量一般占玻璃纖維產(chǎn)量的15%左右[3]。廢玻璃類物質(zhì)，其化學性質(zhì)穩(wěn)定，不腐爛、不燃燒、不能降解，大量廢玻璃既給人們的生產(chǎn)和生活帶來了不便，又對環(huán)境產(chǎn)生了負荷。因此，如何開展廢玻璃資源化成了當今亟待解決的問題，本文將介紹一些國內(nèi)外利用廢玻璃的方法和工藝。

2.廢玻璃的用途

1.玻璃原料

將廢玻璃經(jīng)過收集、分選、處理，將其作為生產(chǎn)玻璃的原料，這成為廢玻璃的回收利用主要途徑。廢玻璃可用于對化學成分、顏色、雜質(zhì)要求較低的玻璃制品的生產(chǎn)，如有色瓶罐玻璃、玻璃絕緣子、空心玻璃磚、槽形玻璃、壓花玻璃和彩色玻璃球等玻璃制品。這些產(chǎn)品的廢玻璃摻入量一般在30wt%以上,綠色瓶罐制品的廢玻璃摻入量可達80wt%以上。如果我國有50wt%的廢玻璃被回收利用,每年可節(jié)約360萬t的硅質(zhì)原料、60萬t的純堿和100萬t的標準煤。

2．涂料原料

日本?？偰举|(zhì)纖維板公司利用廢玻璃和廢輪胎經(jīng)破碎成細粉狀，按一定比例摻入涂料中，可取代涂料中的二氧化硅等材料[4]。它是將回收的廢棄空玻璃瓶破碎、磨去棱角加工成安全的邊緣，成為與天然砂粒幾乎相同形狀的碎玻璃，然后與數(shù)量相等的涂料相混合。并賦予以前的涂料所沒有的質(zhì)感與圖案性。這種涂料可制成水溶性汽車用涂料。使用這種混合廢玻璃涂料的物體，如受到汽車燈光或陽光照射就能產(chǎn)生漫反射，具有防止事故發(fā)生和裝飾雙重效果。

3.微晶玻璃原料

微晶玻璃質(zhì)地堅硬，機械強度高，化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好。但目前微晶玻璃常用的傳統(tǒng)原料生產(chǎn)費用較高。國外采用浮法工藝的廢玻璃和電廠的粉煤灰替代傳統(tǒng)微晶玻璃原料生產(chǎn)微晶玻璃獲得成功[5]。該微晶玻璃采用熔融與燒結(jié)相結(jié)合的技術路線制成：將粉煤灰與廢玻璃混合，在1400℃下熔融，形成非晶態(tài)玻璃，進行水淬，然后粉磨，再在810～850℃下燒結(jié)，可制成力學性能很好的微晶玻璃，適用于建筑領域。

我國清華大學、武漢工業(yè)大學等科研人員，已成功地掌握了采用粉煤灰、煤矸石、各種工業(yè)尾礦、冶煉爐渣、黃河泥沙為主要原料生產(chǎn)微晶玻璃裝飾板的關鍵技術。

4.玻璃瀝青

玻璃瀝青是以30%的瀝青和70%的廢玻璃碎塊為骨料的組合體。將廢玻璃用于瀝青道路的填料。它可將玻璃、石子、陶瓷混合使用，無需進行顏色分選。用玻璃作為瀝青道路的填料較其他材料具有幾個優(yōu)點：提高路面抗滑性能；耐磨損；提高路面反光度，增強夜間可視效果。

5.建筑面磚

以廢棄玻璃為原料，摻入適量的可塑性粘土料，經(jīng)造粒、成型、燒結(jié)等工藝，在溫度950－1050℃下燒結(jié)180－210min可制得生產(chǎn)建筑面磚，該產(chǎn)品具有耐酸堿、高強度、不易褪色和抗老化等優(yōu)點[6，7]。

陜西省建材科研所與陜西玻璃纖維總廠聯(lián)合研制成功一種新型建筑裝飾材料——玻璃廢絲飾面磚[8]。這種產(chǎn)品是用玻璃廢絲在800～1000℃下燒結(jié)制成的，其吸水率為7%左右，高于玻璃馬賽克，低于陶瓷釉面磚，粘貼強度高且施工方便，抗折強度遠遠大于陶瓷釉面磚，穩(wěn)定性好，經(jīng)過急冷熱和反復凍融循環(huán)都不會產(chǎn)生裂紋。

6.玻璃馬賽克

玻璃馬賽克具有耐急熱急冷、耐酸堿腐蝕、不易變形、不退色、雨天自滌、經(jīng)久常新等特點[9]。同時，該產(chǎn)品易施工，與水泥的沾合力強，適用于家庭建筑物等內(nèi)外裝飾。

一般采用燒結(jié)法和熔融法制成。其中熔融法[10]是以廢玻璃(摻入量為25wt%～60wt%)為主要原料,摻入一定量的硅砂、長石、石灰石、純堿及乳濁劑、著色劑制成均勻的配合粉料,然后送入高溫熔窯(熔化溫度為1400～1450℃)熔化成均勻的玻璃液。玻璃液流入壓延機被壓制成規(guī)定尺寸形狀的玻璃塊,送入退火窯。成品檢驗、鋪貼、包裝。

燒結(jié)法是將廢玻璃細磨成玻璃粉,然后加入一定量的粘合劑和著色劑或脫色劑,用混合機將其混合均勻。采用干壓法將配合料壓制成坯體,經(jīng)干燥后的坯體送入燒成溫度為800～900℃的輥道窯、推板窯或隧道窯進行燒結(jié),一般在燒結(jié)溫度區(qū)停留15～25分鐘。出窯冷卻好的制品進行檢選、鋪貼、干燥、檢驗、包裝、入庫或出廠,不合格品則循環(huán)再利用。上海硅酸鹽所發(fā)明了一種利用廢玻璃快速燒成玻璃馬賽克的方法[11]，其特點是用廢玻璃作主要原料，改用新的成型粘結(jié)劑（膠水溶液）、無機著色劑及一整套相應的燒結(jié)工藝。成型壓力150－450公斤/厘米2，最低燒成溫度650－800℃，在連續(xù)式隧道電窯內(nèi)燒成。無需抑泡劑；由于粘結(jié)劑性能優(yōu)良，用量少，可快速燒成。致使產(chǎn)品色澤多樣，無氣泡，目視感強，質(zhì)地優(yōu)良。

7.人造大理石

人造大理石是用廢玻璃、粉煤灰、砂石等作為集料，水泥作為粘結(jié)劑，運用表層、基層二次注漿成型，自然養(yǎng)護。它不僅表面光亮如鏡、色澤鮮艷,而且具有良好的物理力學性能,易加工性和良好的裝飾效果，具有原料來源廣泛、設備和工藝簡單、成本較低、投資少等特點。

8.玻璃瓷磚

陜西科技大學和陜西寶光真空電器股份有限公司共同利用廢玻璃研制了瓷質(zhì)磚及陶瓷透水磚[12]。以廢玻璃，陶瓷廢料和粘土作為主要原料，1100℃燒成。廢玻璃可以使瓷磚內(nèi)部早期產(chǎn)生玻璃相，有利燒結(jié)，降低燒成溫度。此玻璃瓷磚被廣泛應用于城市廣場和城市道路的鋪設，不僅能防止雨水匯集，保持交通暢通，還可以美化環(huán)境，變廢為寶。

英國一家名為“倫敦再生產(chǎn)”的公司利用舊電視機和電腦屏幕的100％可循環(huán)玻璃生產(chǎn)不會打滑的玻璃瓷磚[13]。22t循環(huán)的電視機和電腦屏幕玻璃將被用來制造17400塊新型玻璃瓷磚，供倫敦新的集會大樓展覽大廳使用。

9.陶瓷釉料添加物

在陶瓷釉中，應用廢玻璃取代價格昂貴的熔塊及其它化工原料，不僅可以降低釉的燒成溫度，降低產(chǎn)品的成本，而且還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。利用彩色廢玻璃制作釉料還可減少甚至不需再加著色劑，這樣著色金屬氧化物的用量減少，釉料的成本進一步降低。

玖倉國際利用廢玻璃研制了陶瓷釉料[14]。其配方能適應快速燒成工藝，提高釉料中Al2O3的含量，降低燒失量，加入5-10%的粘土，5%的石灰石，大量的廢玻璃，3%—5%的滑石。其工藝是將清潔的廢玻璃經(jīng)破碎，除鐵，篩分，添加各種助劑進行配料，水磨后噴霧干燥，制得成品。為使釉面呈色效果好，對廢玻璃的純度要求比較高。廢玻璃中鐵或其它著色金屬粉末要完全清除。有色玻璃和無色玻璃不要混雜，有色玻璃也要清一色，不要混有雜色。這樣釉面磚的色澤就較理想。