专利名称：一种固体废弃物的回收再利用方法及以该固体废弃物为原料制得的玻璃的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种固体废弃物的回收再利用方法，具体涉及一种固体废弃物制成玻璃的方法以及以固体废弃物为原料制得的玻璃。
背景技术：
在工业生产和生活中会有大量的固体废弃物产生。固体废弃物广义上是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质，主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。固体废弃物的堆积、排放不仅会占地方，还会污染环境，目前没有将其有效回收利用的方法。研究发现，有
的固体废弃物中含有硅、铝、钙、钠等氧化物成分，这些成分是玻璃制造的常用组分。由于玻璃可多次回收再利用，因此将无机固体废弃物作为原料制玻璃，可以解决它们的污染和后处理问题。随着国家对环境保护要求的提高，废水处理也是许多工业生产的重要任务之一。为使废水达标排放和循环使用，生产厂家需集中回收废水进行再处理。废水混凝与絮凝是废水处理的重要工艺之一，其过程主要是通过向废水中加入混凝剂、絮凝剂及助凝剂等，产生大量的沉降物(也可称为絮凝物)，将这些沉降物经板状压滤机脱水处理，得到了大量的含水的废水沉降物，即将废水中有毒有害物质最终以沉淀形式分离出来，这些废水沉降物也是固体废弃物中的一种。目前这些沉降物多进行自然堆积或填埋，不能很好地利用，既占用土地，又污染地下和大气环境，形成新的环境问题，即虽然废水达标再利用或排放了，但实际上是形成了固体废弃物的二次污染。因此，找到废水沉降物的高效回收再利用方法是当务之急。常用的混凝剂有铝盐、铁盐、聚合盐类(如碱式氯化铝、聚合硫酸铁)等，此外，还用到聚丙烯酰胺(PAM)、活化硅酸、骨胶等絮凝剂，常用助凝剂有氯、生石灰、氢氧化钠。废水含有的无机物及在这些废水处理过程中添加的物质(除有机物外)都可以成为玻璃的有效成分，如铝盐、硅酸、石灰、氢氧化钠引入的铝、硅、钙、钠的氧化物都是玻璃的常用成分，一些有毒离子如铬、镉、铜、锰等都可以是玻璃着色剂，而一些稀土元素是玻璃难得的辅助原料(如着色剂、澄清剂、氧化、还原剂等)，因此将其作为玻璃原料是沉降物处理的一个很好的方法。更值得一提的是，有毒离子一旦固化到玻璃中，利用玻璃高化学稳定性的优点，可以一劳永逸地解决有毒离子的危害。因此利用废水沉降物作为原料制玻璃不失为一种彻底解决废水污染的有效后续手段。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种固体废弃物的回收再利用方法，该方法能将固体废弃物变废为宝，重新利用，大大减轻了环境压力。本发明还提供了以上述固体废弃物为原料制得的玻璃，将固体废弃物制成玻璃，既减轻了玻璃的制造成本，又消除了固体废弃物的处理问题，具有很好的经济和环保意义。本发明对固体废弃物进行了有效的利用，具体技术方案如下
一种固体废弃物的回收再利用方法，其特征是所述固体废弃物含有硅、铝、钙、钠的氧化物，将固体废弃物直接制成玻璃或者以固体废弃物为玻璃的原料之一与其他原料混合制成玻璃。所述固体废弃物可以是含有硅、铝、钙和钠的氧化物成分的任意领域的固体废弃物。上述方法中，所述固体废弃物主要包含以下成分Na2O 6-10wt%, SiO2 46_65wt%，Al2O3 18-25wt%, CaO 6 10wt%，其余成分<15wt%。因固体废弃物可以选自不同的行业，所以除Na2O ,SiO2^Al2O3、CaO成分外，固体废弃物中的其余成分会因为固体废弃物来源的不同而不同，例如其余成分可以为非金属、过渡金属、稀土元素、镧系元素等，其余成分的含量也会因废弃物的不同而有差异。上述方法中，所述固体废弃物可以是废水中得到的沉降物，废水沉降物即为废水 经混凝或絮凝后的沉降物。例如可以是催化剂生产废水经混凝或絮凝工艺处理得到的沉降物，优选的可以是流化床催化裂化(FCC)催化剂生产废水经混凝或絮凝工艺处理所得的沉降物。当固体废弃物为FCC催化剂生产所得沉降物时，其成分包括=Na2O 6-10wt%, SiO246-65wt%, Al2O3 18-25wt%, CaO 6 10wt%，其余成分包括S03、其他金属氧化物、催化剂残留物等成分。SO3含量3-9%，其他金属氧化物包括K20、Mg0、Fe203等，含量少于lwt%，催化剂残留物主要为过渡金属及稀土元素如La、Cu、Ni、Cr等，含量很少。上述回收再利用方法中，如果仅用固体废弃物作为原料制备玻璃则粘度较大，一般仅能制玻璃粉，制备块体玻璃成型较困难，为了克服这一问题，将固体废弃物与白云石、石灰石、萤石和硅砂中的多种混合制成玻璃。上述回收再利用方法中，玻璃制备具体包括以下步骤
(O固体废弃物前处理将固体废弃物烘干，磨成细粉；
(2)熔制将磨成细粉的固体废弃物在135(Tl500°C下保温l_2h，制成玻璃液；或者将磨成细粉的固体废弃物与白云石、石灰石、萤石合硅砂中的多种混合均匀，然后在135(Tl50(TC下保温l_2h，制成玻璃液；
(3)将玻璃液水淬成玻璃粉；或者将玻璃液浇铸成型、退火，然后冷却得玻璃板。上述步骤(I)中，利用工厂自身废热或玻璃厂的废热资源将固体废弃物烘干。上述步骤(I)中，将固体废弃物磨至过16目筛。上述步骤(3)中，所得玻璃粉作为制备普通玻璃、陶瓷釉料或烧结微晶玻璃的原料。上述步骤(3)中，成型玻璃板的退火所需温度为650_700°C，退火时间在l_2h。以固体废弃物为原料可以制得玻璃，该玻璃以固体废弃物为唯一原料或者还包含其他原料，固体废弃物的含量为50-100wt%。具体的，当原料仅为固体废弃物时，固体废弃物含量为100%，当含有其他原料时，固体废弃物含量在50-65%之间。上述玻璃中，原料中还包括白云石、石灰石、萤石和硅砂中的多种，原料组成为固体废弃物 54. 5-62. 6wt%,白云石 0-21. 7wt%,石灰石 17. 5-30. 8wt%,萤石 O. 95-1. 0wt%,娃砂
5.0-5. 8wt%。
上述玻璃中，固体废弃物优选为FCC催化剂生产所得沉降物。本发明是为解决工业生产形成的固体废弃物而研创的,可直接实现固体废弃物的玻璃化，也可添加白云石、石灰石等额外原料，调整配方，使其黏度、硬度、密度、化学稳定性等符合玻璃生产实际。固体废弃物的利用率高、变废为宝，外加原料易得、成本低，工艺流程简便易行，产品性能满足一般要求，可在建筑领域或其它日用玻璃领域广泛推广。本专利提出将固体废弃物直接玻璃化或添加部分其它廉价矿物后再玻璃化的思路，固体废弃物利用率分别高达100%和60%，所得制品性能可满足一般需求，且这些制品可百分之百回收再利用，实现了变废为宝、保护环境的、可持续发展的多重目标。
具体实施例方式下面以流化床催化裂化催化剂(fluidized-bed catalytic cracking ,简称FCC催化剂)生产过程中处理废水所得的沉降物为例，进一步的阐述本发明。FCC催化剂废水沉降物的产生过程是在FCC催化剂的生产过程中产生大量的废 水，为使废水达标排放和循环使用，催化剂生产厂家一般集中回收废水后，向废水中加入生石灰调节废水PH值，并加入一些絮凝剂使废水产生大量的絮凝沉解物，将这些沉解物经板状压滤机脱水处理，得到了大量的含水的废水沉降物。其组成为Na2O 6-10wt%, SiO246-65wt%, Al2O3 18-25wt%, CaO 6 10wt%, S03 3_9%，其它 K20、MgO、Fe2O3 等氧化物少于lwt%,催化剂残留物,包括过渡金属及稀土元素,例如La、Cu、Ni、Cr等元素,含量很少。从沉降物组成可以看出，其中含有组成玻璃的重要成分——Si02、Al203、Ca0、Na20，因此其制玻璃是可行的，发明人经过进一步的创造性劳动，研究了将沉降物制成玻璃的配方和工艺，其具体实施例如下。实施例I
直接利用废水沉降固体废弃物(以下简称沉降物)熔制玻璃，沉降物的重量百分比含量的组成包括:Si02 56. 16%、Al2O3 21. 27%、CaO 7. 03%、Fe2O3 0. 42%、MgO 0. 31%、Na2O 7. 42%、K2O 0. 12%、SO3 5. 32%、La2O3 1. 95%。具体生产方法如下
采用行星式球磨机将沉降物粉磨至粉末状颗粒过16目筛。将研磨后的沉降物颗粒放入氧化铝坩埚中，在高温炉中分别加热至1350°C和1400°C，保温1-2小时，然后浇筑入模具中，在退火炉中650-700°C进行退火l_2h，随炉冷却至室温。在不同熔融温度下所得的玻璃的性能指标如下表
化学稳定性
温度(O密度(gtoii) 颜色
t失重百分数%)
1350t0.372.5423 棕黄色
1400t0.42.5427 棕黄色
实施例2
直接利用废水沉降固体废弃物(以下简称沉降物)熔制玻璃，沉降物的重量百分比含量的组成包括(wt%):Si02 46. 16%,Al2O3 :24. 27%、CaO :6. 03%,Fe2O3 :0. 45%,MgO :0. 32%,Na2O 9. 42%、K2O 0. 15%、SO3 :8. 32%、La2O3 :1. 96%、CuO :0. 98%、Ni2O3 :0. 94%。具体生产方法如实施例I，所得玻璃性能与实施例相似。实施例3
按照实施例I的组成配方制造玻璃，不同的是，制备方法为将沉降物粉磨至粉末状颗粒，将研磨后的沉降物颗粒加热至1500°C，保温I小时，得到的玻璃液采用水淬的方法直接制成玻璃粉。所得玻璃粉可以用作玻璃制造的原料，或者其他领域的原料如陶瓷釉料、烧结微晶玻璃。实施例4
本发明玻璃如果仅用沉降物作为原料制备则粘度较大，制备成型较困难，工业实用性差，为了克服这一问题，可以在沉降物中加入其他成分，使原料粘度降低，性能增强。本实施例按照下面的原料组成表在沉降物中选择性的添加白云石、石灰石、萤石、硅砂原料。
权利要求
1.一种固体废弃物的回收再利用方法，其特征是所述固体废弃物含有硅、铝、钙、钠的氧化物，将固体废弃物直接制成玻璃或者以固体废弃物为玻璃的原料之一与其他原料混合制成玻璃。
2.根据权利要求I所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是所述固体废弃物包含以下成分Na20 6-10wt%, SiO2 46_65wt%，Al2O3 18_25wt%，CaO 6 10wt%,其余成分<15wt%0
3.根据权利要求I所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是所述固体废弃物为催化剂生产废水经混凝或絮凝工艺处理得到的沉降物。
4.根据权利要求3所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是所述固体废弃物为流化床催化裂化催化剂生产综合废水经混凝或絮凝工艺处理所得的沉降物。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是固体废弃物与白云石、石灰石、萤石和硅砂中的多种混合制成玻璃。
6.根据权利要求5所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是，玻璃制备具体包括以下步骤 (1)固体废弃物前处理将固体废弃物烘干，磨成细粉； (2)熔制将磨成细粉的固体废弃物在135(Tl500°C下保温l_2h，制成玻璃液；或者将磨成细粉的固体废弃物与白云石、石灰石、萤石和硅砂中的多种混合均匀，然后在135(Tl50(TC下保温l_2h，制成玻璃液； (3)将玻璃液水淬成玻璃粉；或者将玻璃液浇铸成型、650-700°C退火，然后冷却得玻璃板。
7.根据权利要求6所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是步骤(I)中，利用工厂自身废热或玻璃厂的废热资源将固体废弃物烘干；将固体废弃物磨至过16目筛。
8.根据权利要求6所述的固体废弃物的回收再利用方法，其特征是所得玻璃粉作为制备普通玻璃、陶瓷釉料或烧结微晶玻璃的原料。
9.一种以固体废弃物为原料的玻璃，其特征是原料包括固体废弃物，固体废弃物的含量为 50-100wt%。
10.根据权利要求9所述的玻璃，其特征是原料中还包括白云石、石灰石、萤石和硅砂中的多种，原料组成为固体废弃物54. 5-62. 6wt%,白云石0-21. 7wt%,石灰石。17. 5-30. 8wt%,萤石 O. 95-1. 0wt%,硅砂 5. 0-5. 8wt%。
全文摘要
本发明公开了一种固体废弃物的回收再利用方法，所述固体废弃物含有硅、铝、钙、钠的氧化物，将固体废弃物直接制成玻璃或者以固体废弃物为玻璃的原料之一与其他原料混合制成玻璃。本发明还公开了以该固体废弃物为原料制成的玻璃。所述固体废弃物可以是含有硅、铝、钙、钠的氧化物的任意领域的固体废弃物。本发明提出将固体废弃物直接玻璃化或添加部分其它廉价矿物后再玻璃化的思路，固体废弃物利用率分别高达100%和60%，所得制品性能可满足一般需求，且这些制品可百分之百回收再利用，实现了变废为宝、保护环境的、可持续发展的多重目标。
文档编号C03C6/00GK102807323SQ20121033604
公开日2012年12月5日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者刘世权, 李娜, 脱永峰, 沈鸿海 申请人:济南大学