玻璃(Glass)是一種以石英砂、純堿、石灰石和長石等為主要原料制得的非結晶無機材料。從表面上看,它是略帶透明度的固體;其實質(zhì)是熔融物經(jīng)過冷卻,形成的一種保持液體結構的固體。玻璃的種類多,組成復雜,常見的鈉鈣硅玻璃的主要化學成分為二氧化硅(含量為72%左右)、氧化鈉(含量約15%)和氧化鈣(含量約8%)等,另外,還含有少量的氧化鋁、氧化鎂等。
一般而言,玻璃是透明、脆性、不透氣、并具一定硬度的物料,普通玻璃的密度約為2.5~2.69g/cm3,折射率約為1.45~1.75, 它的生產(chǎn)一般分為四個階段:配合料制備、玻璃的熔制、玻璃的成型及玻璃的退火,其中在玻璃成型階段主要采用的方法有吹制法、壓制法、壓延法、拉制法等。
玻璃具有各向同性、耐化學性、耐熱性、絕緣性等優(yōu)點,所以玻璃的用途非常廣泛,在日常生活領域,由于其耐酸性能高,玻璃容器可以盛各種各樣的食品及飲料;在醫(yī)療領域,溫度計、水銀體溫計、皮下注射針、注射器及各類藥品的包裝,也常用玻璃制做;在科研方面,試驗室使用的多種玻璃儀器,從簡單的試管到復雜的燒杯、燒瓶、真空管以及連接管,常用玻璃制成;在建筑領域,玻璃已成為一種結構材料。
發(fā)現(xiàn)歷史
玻璃有著悠久的歷史。遠古時代,有一種從火山噴出、叫做黑曜巖的玻璃,天然黑質(zhì),人們用它來制造箭頭、刀、工具以及裝飾品。
考古學家發(fā)現(xiàn)的玻璃珠可追溯至公元前3000年。基于玻璃材料和技術的釉料則出現(xiàn)得更早。不過直到公元前1600年至公元前1200年左右,玻璃才在古埃及、邁錫尼時代的希臘和美索不達米亞(也稱近東,位于現(xiàn)在的敘利亞和伊拉克)等地開始流行。而中國的玻璃史,則可以溯源到西周時期。山西省、河南省、北京市、山東省都曾出土過釉砂珠、釉砂管和玻砂珠。
公元前200年,巴比倫人發(fā)明了吹管制玻璃的方法,接著這個方法傳入羅馬,并于公元四世紀在羅馬,玻璃制造業(yè)進入了第一個黃金時期,那時的工匠已經(jīng)掌握了制作透明玻璃的方法。東漢魏晉以后,中國開始慢慢引進西方的玻璃制品。公元十世紀,利用碳酸鈉制造玻璃的技術開始發(fā)展起來,玻璃制造業(yè)進入第二個黃金時期。到了十一世紀,德國發(fā)明制造平面玻璃的技術。這種技術在十三世紀的威尼斯共和國得到了進一步優(yōu)化和改良。十四世紀歐洲的玻璃制造中心是威尼斯,很多以玻璃造成的餐具、器皿等都是由威尼斯制作。
法國人納夫于1688年發(fā)明的制作大塊玻璃的工藝,讓玻璃成了普通的物品。18世紀末19世紀初出現(xiàn)的自動吹瓶機和玻璃壓印機器,結束了兩千多年人工吹制玻璃的歷史,也為大規(guī)模生產(chǎn)廉價玻璃器具奠定了基礎。第一塊平板玻璃的誕生發(fā)生于1873年的比利時,之后大約在1910年前后,美國人發(fā)明了平板玻璃引上機,比利時人發(fā)明了“有槽垂直上引法”的玻璃生產(chǎn)工藝,這使得平板玻璃生產(chǎn)擺脫了手工勞動的吹制法。而玻璃上有時會以酸或其他腐蝕材料雕刻藝術圖案,傳統(tǒng)方法是由手工藝人在吹或鑄玻璃時制作,1920年發(fā)明了在生產(chǎn)模具上加雕刻的辦法,也可以使用不同顏色的玻璃,于是大量生產(chǎn)的廉價玻璃器具逐漸出現(xiàn)。英國皮爾金頓(Pilkington)公司于1959年發(fā)明的浮法玻璃生產(chǎn)工藝,成為高質(zhì)量平板玻璃制造的通用工藝。
隨著科技的發(fā)展,玻璃的生產(chǎn)實現(xiàn)了現(xiàn)代化和自動化,玻璃的組分和特性逐步得到認識,各種用途和各種性能的玻璃相繼問世,玻璃已逐漸成為日常生產(chǎn)、生活、文教、科學技術發(fā)展等各方面不可或缺的材料之一。
組成和成分?
玻璃的材料成分主要由三部分組成:基本原料、助溶劑和著色劑,另外還包括脫色劑、澄清劑和乳濁劑等。其中基本原料為玻璃的主要成分,其他部分是因為熔化煉制的需要。
基本原料
玻璃的基本原料為二氧化硅,二氧化硅是形成硅酸鹽玻璃骨架的主體,其本身就可形成玻璃,即石英玻璃。在玻璃中所占的比例一般為50%~70%。含有二氧化硅的原料有石英砂、砂巖、石英巖、粉石英以及含有二氧化硅的其他礦物原料,如正長石、鈉長石、石蠟石和白陶土等,如下圖所示。
助溶劑
原料成分對玻璃的性質(zhì)有很大影響,當二氧化硅含量較高時,就需要較高的熔化溫度,而為了降低熔點,加速玻璃熔制過程,在玻璃熔化中,在主要原料以外還經(jīng)常摻入一些稱為“助溶劑”的化合物,助溶劑通常是含氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鉛、氧化鋇等類物質(zhì)的原料,如純堿、芒硝、方解石、碳酸鈣、鉛化合物、化合物等。
著色劑
玻璃的著色劑是指能夠使玻璃著色的物質(zhì)。在玻璃的配合料中加入不同種類的著色劑,便可使玻璃對光的吸收有不同的選擇性而顯示出一定的顏色。不同著色劑(一些離子)的呈色情況如下表所示。
脫色劑、澄清劑和乳濁劑
脫色劑主要用于消除玻璃原料中含有的鐵、鉻、鈦、釩等化合物和有機物的有害雜質(zhì)給玻璃帶來的不希望有的顏色,提高玻璃的透明度。脫色劑有化學脫色劑和物理脫色劑。化學脫色劑通過氧化作用消色,主要有硝酸鈉、硝酸鉀等。物理脫色劑通過產(chǎn)生互補色而使玻璃無色,主要有二氧化錳、和氧化鈷、氧化鎳。
澄清劑是在玻璃配合料或玻璃熔體中,加入一種高溫時自身能夠氣化或分解放出氣體,以促進排除玻璃氣泡的物質(zhì)。常用的澄清劑有氧化、五氧化二銻、硝化鹽等。
乳濁劑是指能使玻璃制品對光線產(chǎn)生不透明的乳濁狀態(tài)添加物。乳濁劑在玻璃中可以析出結晶或不定形的膠體微粒,這些微粒與周圍的玻璃折射率不同,使光線產(chǎn)生散射,從而使玻璃產(chǎn)生不透明效果常用的乳濁劑有氟化物,也有二氧化錫、氧化銻和磷酸鹽等。
常見玻璃成分
常見的玻璃化學組成如下表所示。
性能特點
密度
玻璃的密度與其化學組成有關,不同種類的玻璃的密度并不相同,含有重金屬離子時密度較大,如含大量PbO的玻璃的密度可達6.59g/cm3,普通玻璃的密度為2.5~2.69g/cm3。其孔隙率P≈0,故認為玻璃是絕對密實的材料。
光學性質(zhì)
一般玻璃是透明的,并在任何方向具有相同性質(zhì),當光線射入玻璃時,可分為透射、吸收和反射三部分,這三種基本性質(zhì)與折射率有關,一般玻璃的折射率范圍是1.45~1.75,它與入射光的波長、玻璃的密度、溫度以及玻璃的成分有密切的關系。絕大多數(shù)的玻璃,在近紫外區(qū)折射率最大并逐步向紅光區(qū)降低,在可見光區(qū)玻璃的折射率隨光波頻率的增大而增大;玻璃的密度越大,折射率也越大;玻璃折射率的溫度系數(shù)取決于玻璃分子折射度隨溫度的變化和熱膨脹系數(shù)隨溫度的變化兩個方面,前者使折射率上升,后者使折射率下降,故玻璃折射率的溫度系數(shù)有正負兩種可能;玻璃內(nèi)部各離子的極化率(即變形性)越大,則其折射率也越大。
熱工性質(zhì)
玻璃的熱工性質(zhì)主要是指其導熱性、熱膨脹性和熱穩(wěn)定性。玻璃是熱的不良導體,玻璃的比熱一般為0.33~1.05×103J/(g·K)。在通常情況下,玻璃的比熱隨溫度升高而增加,它還與化學成分有關,當含Li2O、SiO2、B2O3等氧化物時,比熱增大;含PbO、BaO時,其值降低。玻璃的熱膨脹性比較明顯,不同成分的玻璃熱膨脹性差別很大。可以制得與某種金屬膨脹性相近的玻璃,以實現(xiàn)與金屬之間緊密封接。玻璃的熱穩(wěn)定性主要受熱膨脹系數(shù)影響,玻璃熱膨脹系數(shù)越小,熱穩(wěn)定性越高。另外,玻璃越厚、體積越大,熱穩(wěn)定性越差;帶有缺陷的玻璃,特別是帶結石、條紋的玻璃,熱穩(wěn)定性也差。
力學性質(zhì)
玻璃的抗壓強度高,一般可達600~1200MPa;而抗拉強度很小,一般為40~80MPa。故玻璃在沖擊力作用下易破碎,是典型的脆性材料。玻璃的彈性模量受溫度的影響很大,玻璃在常溫下具有彈性,普通玻璃的彈性模量為(6~7.5)×104MPa,為鋼的1/3,而與鋁相接近。但隨著溫度升高,彈性模量下降,出現(xiàn)塑性變形。一般玻璃的莫氏硬度為6~7。
化學性質(zhì)
玻璃具有較高的化學穩(wěn)定性,通常情況下,對酸、堿以及化學試劑或氣體等具有較強的抵抗能力,并能抵抗氫氟酸以外的各種酸類的侵蝕。但是侵蝕介質(zhì)長期的腐蝕,也能導致玻璃損壞,如風化、發(fā)霉都會導致玻璃外觀的破壞和透光能力的降低。
電學性質(zhì)
在常溫下玻璃的電導率很小,所以玻璃是絕緣體;但是,在高溫下玻璃的電導率急劇增加。
其他性質(zhì)
玻璃可以采用研磨、彎曲、磨刻以及熔封等加工方式,制成板狀、管狀、纖維狀、以及各種形狀的制品。玻璃的硬度和剛度均較高,制成品在使用過程中不會產(chǎn)生變形。
分類
玻璃品種可按玻璃化學組成、性能和外觀形狀進行分類。
按玻璃的化學組成分類
鈉鈣硅酸鹽玻璃:又稱鈉鈣玻璃或者鈉玻璃,主要化學成分為氧化硅、氧化鈉和氧化鈣等。鈉鈣玻璃因其力學性能、光學性能和化學性能一般,常用于普通建筑門窗和日常玻璃制品。
鉀鈣硅酸鹽玻璃:又稱鉀鈣玻璃、鉀玻璃或者硬玻璃。主要化學成分為氧化硅、氧化鉀、碳酸鉀和氧化鈣等。一般高檔日用器皿和化學儀器都是采用鉀鈣玻璃制成。
鋁鎂玻璃:主要成分為氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣和氧化鈉等,與鈉鈣玻璃相比,鋁鎂玻璃中的堿金屬和堿金屬氧化物的含量較低、軟化點也較低,但力學性能、光學性能和化學性能較優(yōu),一般用于制作高級建筑玻璃。
鉛玻璃:又稱重玻璃或晶質(zhì)玻璃。主要化學成分為氧化鉛、氧化鉀和少量的氧化硅。主要用于制造光學儀器和高級器皿。另外,鉛玻璃中的氧化鉛對X射線和γ射線有一定的吸收作用,所以鉛玻璃具有防輻射的功能,常安裝于醫(yī)療機構X射線檢測室的防護門中。
硼硅玻璃:又稱耐熱玻璃,主要化學成分為氧化硅和氧化硼等。因其具有較好的光澤度和透明性,力學性能、耐熱性、絕緣性和化學穩(wěn)定性較好,常用于制造光學儀器和熱飲器皿等。
石英玻璃:由單一成分的二氧化硅組成,石英玻璃結構緊密,熱膨脹性能較低,透光性高,光學性能、力學性能和熱學性能優(yōu)異,主要用于制造光學儀器、半導體和滅菌燈等設備。
按玻璃的性能分類
玻璃在建筑工程、日常用品、儀器設備、光學和電子等領域內(nèi)有著廣泛的運用,玻璃按性能不同分為以下幾類:
普通玻璃:是普通無機類玻璃的總稱,主要用于建筑門窗部位,是建筑玻璃進行深加工的基礎性材料。按所起的作用不同又分為平板玻璃和裝飾玻璃兩類。平板玻璃主要指用引上法、平拉法、壓延法和浮法等生產(chǎn)工藝生產(chǎn)制造的板狀玻璃,常用于建筑門窗部位,起到擋風、遮雨、隔音和透光的基本作用。裝飾玻璃除了具有普通玻璃的基本功能以外,還具有非常好的外觀裝飾效果,如各種色彩、花紋和質(zhì)感等,包括釉面玻璃、拼花玻璃、漫射玻璃、顏色玻璃、彩色膜玻璃、鏡玻璃等。
安全玻璃:能在一定程度上確保使用者的人身安全,比普通玻璃強度高,破損后所產(chǎn)生的玻璃碎片對人體的傷害程度較低。安全玻璃的常用品種有鋼化玻璃、夾層玻璃、夾絲玻璃和貼膜玻璃。
特種玻璃:采用精制、高純、新型原料,以及新技術、新設備和新工藝,通過光、電、磁、熱等特殊條件作用形成的具有特殊功能或特殊用途的玻璃,比如熱反射玻璃、低輻射玻璃、吸熱玻璃、中空玻璃、光致變色玻璃、防火玻璃和泡沫玻璃等。
玻璃磚:又稱特厚玻璃,包括空心玻璃磚、泡沫玻璃和玻璃錦磚等。空心玻璃磚主要用于砌筑透光屋面、透光墻壁,非承重結構的內(nèi)外隔墻,門廳、通道及浴室隔斷,特別適用要求藝術裝飾、防太陽炫光、控制透光、提高采光深度的高級建筑等;泡沫玻璃主要用于隔熱、吸聲及冷藏庫等;玻璃錦磚主要用于高級建筑的內(nèi)外墻裝飾等。
按玻璃的外觀形狀分類
常見的玻璃外觀形狀為平面板狀,也可根據(jù)使用要求進行定制加工,制成符合要求的曲面玻璃。
按加工方式分類
按加工方式,可分為平板玻璃和深加工玻璃兩種。
平板玻璃:亦稱原片玻璃,起透光、擋風雨、隔音、防塵等作用、具有一定的機械強度,但性脆易碎。按生產(chǎn)工藝不同,分為引上法玻璃、平拉法玻璃、壓延法玻璃和浮法玻璃。
深加工玻璃制品:普通平板玻璃經(jīng)加工稱為深加工玻璃制品。主要有磨砂玻璃、玻璃鏡、鋼化玻璃、夾絲玻璃、夾層玻璃、熱反射玻璃、空心玻璃磚、熱熔玻璃、玻璃錦磚、中空玻璃及其他特種玻璃等。
應用領域
日常生活領域
玻璃在商業(yè)上的用途與生活息息相關。由于其耐酸性能高,玻璃容器可以盛各種各樣的食品及飲料,例如啤酒瓶、汽水瓶、醬油瓶及罐頭瓶等。還有各種燈泡的泡殼和芯柱、顯像管、整流管、超短波管等也多用玻璃制作而成。另外,汽車風擋、電視屏幕等也多采用玻璃制作。
醫(yī)藥領域
因為玻璃具有化學性質(zhì)穩(wěn)定、阻隔性好、不能穿透、堅固、有剛性、不受大氣影響,且化學性質(zhì)和耐輻射性質(zhì)可調(diào)整等優(yōu)點,對于藥物制劑具有良好的保護作用,所以普遍用作貯存粉針劑、注射液、口服液等的容器。而且溫度計、體溫計、燃燒管、皮下注射針、注射器等也多用玻璃制做。
科研領域
在科研方面,試驗室使用的玻璃儀器,從簡單的試管到復雜的燒杯、燒瓶、真空管以及連接管,多采用玻璃制成。顯微鏡中的玻璃片,新興的電子領域的導線管等也有玻璃的參與。
建筑領域
在建筑中,玻璃的應用非常廣泛,主要用于建筑門窗部位,尤其是在和鋼材混合使用后,鋼彌補了玻璃脆性大的缺點,作為連接件,成為玻璃之間或玻璃與其他結構材料之間聯(lián)系的媒介,使玻璃不再局限于小面積圍護構件,而向大面積和更多的結構功能拓展。色澤鮮艷的玻璃板或玻璃磚能做成溶室的墻板。在需要光線的地方,可將玻璃磚嵌入石磚內(nèi)。玻璃窗做得很大,通常成為現(xiàn)代建筑的外墻。
包裝領域
包裝領域常用的玻璃材料主要是鈉鈣玻璃和硼硅酸鹽玻璃。鈉鈣玻璃容易熔制和加工,價格便宜,一般用于對耐熱性和化學穩(wěn)定性沒有特殊要求的產(chǎn)品包裝。普通鈉鈣玻璃一般用于粉狀藥品的包裝;而經(jīng)過表面處理后隨著其耐腐蝕性增強,則可用于中性、酸性及化學穩(wěn)定性比較好的藥液或酒類產(chǎn)品的包裝。硼硅酸鹽玻璃化學穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)化學藥品的腐蝕,特別適用于易受污染的中性、酸性或堿性藥液產(chǎn)品的包裝。
光學領域
玻璃因其折射、反射和透射光的能力而成為光學領域中常用的材料,玻璃在光學中的應用包括用于視力矯正的眼鏡、望遠鏡、顯微鏡、照相機中的透鏡、電信技術中的光纖等。
半導體領域
近代科學技術的發(fā)展,需要大量的半導體器件,而且對半導體的性質(zhì)、壽命和技術經(jīng)濟指標提出了更高的要求。而石英玻璃是半導體材料及器件生產(chǎn)過程中不可缺少的材料,尤其是一些主要的半導體材料及器件一硅、鍺、砷化鎵等,離開了石英玻璃很難生產(chǎn)。
藝術領域
20世紀50年代,手工藝出現(xiàn)了自工業(yè)革命以來的第二次復興,手工藝活動成為人們展現(xiàn)自我的一種時尚文化,玻璃藝術工作室運動正是在這樣的人文背景下產(chǎn)生的,1962年,紐約北部的哈維·利特頓與多米尼克·萊比諾提出并用行動證明了熱玻璃可以作為極具表現(xiàn)力的藝術創(chuàng)作材料,實現(xiàn)了在工作室小型熔爐中燒制玻璃,使玻璃藝術與工業(yè)相分離。隨后,各種玻璃在藝術領域開始得到應用,各種玻璃雕塑、玻璃工藝品應運而生。
物質(zhì)結構
關于玻璃結構的研究已經(jīng)有較長的時間,但還沒有一個統(tǒng)一和十分完善的玻璃結構理論。在已經(jīng)提出的關于玻璃結構的理論中,最主要的是微晶學說與無規(guī)則網(wǎng)絡學說。
微晶學說
微晶學說,又叫晶子學說由蘇聯(lián)學者列別捷夫于1921年提出,該學說認為硅酸鹽玻璃結構是一種不連續(xù)的原子集合體,即無數(shù)“晶子”分散在無定形介質(zhì)中;“晶子”的化學性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學組成;帶有晶格極度變形的微小有序區(qū)域的“晶子”在其中心質(zhì)點時,排列較有規(guī)律,隨著域中心質(zhì)點距離的增加,變形越大;從“晶子”部分到無定形部分的過渡是逐步完成的,兩者之間無明顯界線。
無規(guī)則網(wǎng)絡學說
1932年德國學者查哈里阿森基于玻璃與同組成晶體的機械強度的相似性,根據(jù)晶體化學的研究,提出了無規(guī)則網(wǎng)絡學說。該學說認為玻璃的結構與相應的晶體結構相似,同樣形成連續(xù)的三維空間網(wǎng)絡結構,玻璃模型如下圖所示。玻璃的網(wǎng)絡與晶體的網(wǎng)絡不同,玻璃的網(wǎng)絡是不規(guī)則的、非周期性的,因此玻璃的內(nèi)能比晶體的內(nèi)能要大。由于玻璃的強度與晶體的強度屬于同一個數(shù)量級,玻璃的內(nèi)能與相應晶體的內(nèi)能相差并不多,因此它們的結構單元(四面體或三角體)應是相同的,不同之處在于排列的周期性。
生產(chǎn)過程
玻璃制品的生產(chǎn)分為四個階段,即配合料制備、玻璃的熔制、玻璃的成型及玻璃的退火。
配合料制備:在玻璃選用前,將各種原料的粉料按一定比例稱量、混合均勻。
玻璃的熔制:將配合料在玻璃熔窯內(nèi)經(jīng)過高溫加熱至熔融,得到化學成分均勻、無可見氣泡并符合成型要求時玻璃液。
玻璃的成型:把熔融的玻璃液在成型設備內(nèi)轉變?yōu)榫哂泄潭◣缀涡螤顣r玻璃制品的過程,玻璃在溫度較高時屬于熱塑性材料,因此它一般采用熱塑成型。
常見的成型方法有:吹制法,適合瓶罐等空心玻璃的成型;壓制法,適合煙缸、盤子等器皿玻璃的成型;壓延法,適合壓花玻璃等的成型;拉制法,適合玻璃纖維、玻璃管等的成型;澆鑄法,適合光學玻璃等的成型;離心法,適合顯像管玻殼、玻璃棉等的成型;噴吹法,適合玻璃珠、玻璃棉等時成型;飄浮法,適合平板玻璃的成型;燒結法,適合泡沫玻璃的成型;焊接法,適合藝術玻璃、儀器玻璃的成型。
玻璃的退火:成型后的玻璃制品在冷卻的過程中,經(jīng)受劇烈的、不均勻的溫度變化,內(nèi)部會產(chǎn)生熱應力,導致制品在手放、加工和使用的過程中自行破裂,消除玻璃制品中熱應力的過程,稱為玻璃的退火。
回收利用
廢玻璃來源和特點
玻璃是人類最早發(fā)明的材料之一,被廣泛應用于機械、建筑、電子、家具、包裝等領域,與此同時也不可避免地產(chǎn)生大量廢玻璃。廢玻璃的化學性質(zhì)極其穩(wěn)定,無法在自然條件下被分解,且難以焚燒,部分廢玻璃還含有銅、鋅等重金屬,隨意丟棄存在污染土壤和地下水的風險。但是,玻璃可以無限次循環(huán)使用,因此回收利用是最有效的處理手段。根據(jù)廢玻璃來源,可將其分為日用廢玻璃(器皿玻璃、燈泡玻璃)和工業(yè)廢玻璃(平板玻璃、玻璃纖維)兩類。由于來源不同,各類廢玻璃的回收情況具有一定差異。工業(yè)廢玻璃的來源相對集中,主要為玻璃制品生產(chǎn)廠家產(chǎn)生的邊角料,回收難度較小,更易規(guī)范化回收。而日用廢玻璃來源較為分散,大部分混雜在生活垃圾中,如啤酒瓶、化妝品瓶等,回收難度大。
廢玻璃的分選方法
空氣分離法:空氣分離法是從破碎到一定粒度的廢棄垃圾中,利用玻璃的密度差揀出玻璃。如經(jīng)粉碎的物體用空氣吹揚時,密度小的隨氣流向上漂浮,密度大的則降落到底部,從而相互分離。此工藝簡單,設備造價成本低,但效率低、各種玻璃分離不徹底。主要用于要求不高的普通玻璃棉、瓶罐玻璃生產(chǎn)線上。
光學分離法:光學分離法是利用光對不同顏色的物質(zhì)進行分辨、辨別、分選和剝離的方法。光學分離法能將回收廢玻璃中的無色和顏色玻璃分離開。光學分離法優(yōu)點是分離徹底,能將不同種類的玻璃完全分離,缺點是設備控制工藝復雜,運行維護成本高,主要用于對廢玻璃分選要求高的場合。
重介質(zhì)分離法:城市廢棄垃圾進行處理時,從調(diào)漿機排出來的垃圾泥漿流進旋流分離器,密度較大的玻璃、砂土等不燃物質(zhì)幾乎都可以分離掉,利用密度與玻璃相近的分選介質(zhì)使密度小于玻璃的物質(zhì)浮升,密度大的沉降,將玻璃與其它物質(zhì)分開,這就是重介質(zhì)分離法。
廢玻璃的再利用
廢玻璃主要有3種處置方法:①回收用作重新生產(chǎn)玻璃的原料;②用作二次制品的原料;③填坑掩埋以保持環(huán)境清潔。
瀝青道路的填料應用:將回收的廢玻璃用于瀝青道路的填料,可將玻璃和石子、陶瓷材料混合使用;無需在顏色上進行分選;用玻璃作為道路的填料比用其它材料可減少車輛橫向滑翻的事故;光線的反射合適;路面磨損情況良好;積雪溶化變快,適于氣溫低的地方使用等。
建筑材料應用:一是可用作陶瓷質(zhì)建筑材料,將玻璃粉同石子、選礦尾砂、高爐礦渣、磚、混凝土片等加水混合,燒成陶瓷質(zhì)建筑材料。二是可用作大型砌塊、磚材,將普通磚塊、玻璃粉、水泥進行混合、成形為大型砌塊或用有機物質(zhì)作膠結劑加壓成形為磚塊。三是還可做水磨石,將大理石的小粒或碎片用白水泥等膠凝材料加工成水磨石,可用于地面和墻壁。四是用來制作泡沫玻璃,在玻璃粉中加入發(fā)泡劑能燒制成隔熱隔音性能好、耐壓強度高、熱膨脹系數(shù)低的泡沫玻璃。如在泡沫玻璃制品一側表面施以釉料,可以制成面磚似的制品。五是用碎玻璃可以制成玻璃棉。通常將回收的碎玻璃(加工成粉末)和礦棉原料一并使用,以節(jié)約燃料用量、增加產(chǎn)量。
參考資料 >
玻璃.術語在線.2024-02-19