用废玻璃生产泡沫玻璃的研究.pdf

文章编号:1007-046X(2015)01-0031-03
固废利用
開废玻璃生产泡沫玻璃的研究
Study of Production of Foamed Glass with Waste Glass
孙永泰
(沈阳市辽中太平砖瓦厂,辽宇辽中110200)
摘要:介绍了利用废玻璃生产浼沫玻璃的研究情況。泡沫玻璃是在玻璃粉料中加入适量发泡剂,加热、熔融,通
过一系列物理化学反应而形成的。其发泡エ艺包括:原料的选择、发泡剂的选择、发泡温度的确定、发泡
剂的细度与掺量、玻璃扮料细度与娆结温度的关系等。
关键词:慶玻璃;浼沫玻璃;生产工艺
中图分类号:TQ171.72*2TQ171.4+18
文献标志码:A
0前
行分析,其表面积为950em1g,化学成分见表2。
泡沫玻璃是一种新型轻质保温材料,具有隔热性能好、
强度高、不吸湿、耐腐蚀、抗冻不燃及易加工等优良性能。
表1原料配方设计
,%
同时,若在生产时加人着色剂,还可生产出各种色彩艳
平板玻璃
瓶罐玻璃
其他品种玻璃
50
丽的泡沫玻璃,具有良好的装饰性能。
泡洙玻璃是在玻璃粉料中加入适量发泡剂,加热、
表2混合料的化学成分
熔融,通过一系列物理化学反应而形成的。
Mgo Na2o Cat0Al2O3FeO3其他氧化物
当加热时玻璃粉料逐渐熔融,发泡剂与玻璃或者与
7.15~75.52.5~3.514.0~15.06.0-9.51.7~2.30.50.81~2
玻璃中某成分进行化学反应和热分解,产生足够量的气
体,溢出的气体在玻璃中形成气孔。随着气孔直径的逐
对上述制备的粉料进行热工试验,测得其软化温度
渐扩大,流动态的玻璃体积迅速增加。当体积达到一定为450-600℃0,操作温度为600-850℃
值时,降低温度使玻璃黏度迅速增加,玻璃的多孔结构
就随之固定下来了。
1.2发泡剂的选择、发泡温度的确定
发泡剂的选择应满足以下条件:原料易得,成本低;
1发泡工艺
易于加工;能在玻璃软化温度与操作温度范围内受热分
解或与玻璃中某成分反应产生足够量的气体。
1.1原料的选择
可作泡沫玻璃发泡剂的物质较多,有碳酸盐、硫酸
原料的选择应同时满足以下要求:质量必须符合要盐和碳黑三类。碳酸盐类发泡剂有CaCO,Mg~ NaCO
求,而且成分稳定;易于加工处理,成本低,能大量供应:KCO,等;硫酸盐类发泡剂有NaS0,CaSO,等。
对人体健康无害。
当发泡剂为CaCO3或碳黑时,其主要反应如下:
废玻璃作为泡沫玻璃的原料,不仅满足上述要求,
Cac0 +Si0,=Casi0,+CO2
而且为废物利用开辟了一条新途径。废玻璃回收量大
玻璃中S02+2C=玻璃S-+CO+CO2
且多以平板玻璃和瓶罐玻璃为主。根据这一情况,在原
CaCO,和碳黑原料易得,价格低廉,能满足各项工艺
料配方设计时采用表1的掺配方式,混料粉磨后取样进要求,因此采用CaCO,或碳黑作发泡剂。
1/2015粉煤灰
经试验表明,发泡剂采用CaCO3时,发泡温度为所以,在确定粉料细度时应同时考虑工艺要求和产品成本
760~770G而当采用碳黑时,则为820~860℃。
两个因素。一般情况下,粉料的此表面积可定为930cm2Vg
表4粉料细度与烧结温度的关系
1.3发泡剂的细度与掺量
玻璃粉料比表面积/cmn'g
烧结温度/℃
据有关资料介绍,发泡剂越细则其掺量越小。采用
CaCO3时,其掺量为玻璃质量的1%-2%。采用碳黑时,
30
其掺量为玻璃质量的0.1%-0.3%。
6000
500-630
为简化配合料制备工艺,将发泡剂磨细到与玻璃粉
料细度一致,即950cmg。然后按表3中的掺量与玻璃
结论
粉料混合均匀,以30~40K/min的升温速度进行发泡试验。
所测结果见表3。
1)以前述废旧玻璃作原料时,加人占玻璃质量1.5%
表3混合料的化学成分
的CaCO3或0.2%的碳黑发泡剂,以30-40K(min的升温
发泡剂掺量w%发泡时间/min
发泡效果
速度至760~770℃或820-860℃,恒温15~20min,使
12~15
较好
其发泡,然后快速冷却进人稳定区,即可制得质量较好
20-~30
的泡沫玻璃。其性能见表5。
较好
0.2
表5泡沫玻璃的功能
15~-25
好
0,3
般
表观密度抗压强度导热系数吸水率
使用温度
吸声系数
gm
M
/℃
1.4玻璃粉料细度与烧结温度的关系
320
6.9
0.083
4.0
0.3
≤420
按表1比例混料,分别磨细到不同程度,其试验结
果见表4。
2)发泡剂在粉磨原料前加人,共同磨细至950cmlg
表4数据表明,随着此表面积的增加,玻璃粉料在这样既满足了工艺要求、降低了生产成本,又提高了发泡
烧结和发泡过程中反应能力增强,因而烧结温度降低。
剂在玻璃粉料中的均匀度,有利于提高产品质量。
但粉料越细,粉磨周期长,电耗增大,导致成本上升。收稿日期:2014年7月11日
(上接第7页
但不能明显的改善混凝土的工作性,需要对目前的湿排
(3)湿排粉煤灰水泥浆体初始扩展度比较大,并随粉煤灰磨细活化来进一步提高混凝土的流动性。
着水化的进行逐渐增大,没有发生经时损失且静置的浆
体有明显的分层现象。这说明湿排粉煤灰能够改善浆体参考文献
的经时损失。
l]鄢朝勇.低等级湿排粉煤灰在中低强度混凝土中的应用研究J!新型
(4)新拌混凝土性能方面,湿排灰混凝土的坍落度
建筑材料,2005(4):23-24.
要明显低于掺干排灰的,且湿排灰不能明显的改善混凝(2?崔军.湿排粉煤灰混凝士性能试验研究山西建筑,209500
士的流动性。虽然在减水剂存在的情况下,湿排粉煤灰
108.
灰对混凝土的流动性增大,但可能会造成因减水剂掺量[3]线党时.粉煤灰特性与粉煤灰混凝士LM.北京:科学出版社,2002
过大而产生泌水现象,所以应该在保证混凝土流动性的{4汪可进、湿排对粉煤灰性质影响的研究[D重庆:重庆大学200
前提下,合理调整减水剂的掺量。
(5)湿排粉煤灰能够满足作为混凝士掺和料的强度
作者简介:孟刚,男,(1970-),大学本科,工程师,中建商品混凝
要求,这是由于低钙粉煤灰长期自水化过程对其活性影土西安有限公司总工程师;张凯峰,男,(1986),硬土研究生,助
响是有限的。
エ。通信地址:西安市长安区王寺镇西街中建商品混凝土西安有限公司
研发中心,邮编:710116。E-mail:zhangkaifeng689@163.com
(6)可以认为,湿排粉煤灰与干排粉煤灰相比作为
混凝土摻和料使用时,虽然可以满足混凝土的强度要求,收稿日期:2014年7月11日
COAL ASH 1/2015