廢舊玻璃應(yīng)用在燜渣系統(tǒng)作為尾渣改良性的前景分析

【中玻網(wǎng)】在柳鋼目前實(shí)施工業(yè)垃圾分類回收處置的過程，產(chǎn)生一定量的廢舊玻璃，處理難度非常大，大部分廢舊玻璃制品還是通過生活垃圾的處理渠道解決，為能做好資源回收利用的工作，作者就目前本公司涉及的工藝作一個(gè)前景分析及應(yīng)用可行性探究。

　　1、玻璃回收及處置情況

　　廢舊玻璃為一種更新資源，如果放棄回收而直接當(dāng)原生垃圾處理，不僅有危害環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也是一種資源的浪費(fèi)。廢舊玻璃產(chǎn)生于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程和居民日常生產(chǎn)過程，我國現(xiàn)能將少量玻璃回收利用，其余都是被填埋。目前廢舊玻璃大多當(dāng)生活垃圾處理，處理成本非常大。由于玻璃的物相較穩(wěn)定，難于降解，填埋過程會(huì)占用大量場地，有色玻璃中含有的重金屬還存在遷移、污染土壤和地下水的風(fēng)險(xiǎn)。我國每年產(chǎn)生的廢舊玻璃約有1100萬噸，占固體廢物總量的5%左右，且每年都在增加。廢玻璃往往被劃入低值廢棄物，其回收利用的意愿并不強(qiáng)烈，再利用的方法可分為直接回用和間接作為原料、燃料使用�，F(xiàn)在全部上，大部分廢舊玻璃應(yīng)用于建筑工業(yè)中，如混凝土材料的骨料、瀝青路面鋪設(shè)等，還有部分應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。而我國玻璃回收利用起步較晚，目前只回收完整的酒瓶、罐頭瓶，有些回收的廢玻璃只是用來生產(chǎn)更新小平拉玻璃，隨著這些廠的關(guān)閉，玻璃的回收利用更加難開展。

　　目前我國玻璃回收利用網(wǎng)絡(luò)非常不完善，再利用的途徑也比較少，如果按照每年玻璃產(chǎn)生量占比5%計(jì)，僅柳鋼每年產(chǎn)生的廢舊玻璃就有300噸左右，但是回收利用率為零，這就不難看出玻璃回收實(shí)施性低及回收行業(yè)的艱難。

　　2、玻璃種類及理化性能分析

　　簡單的分類則分為平板玻璃和特種玻璃，在日常生產(chǎn)中及工業(yè)應(yīng)用上，接觸較多的都是平板玻璃，主要有鋼化玻璃、磨砂玻璃、噴砂玻璃、壓花玻璃、夾絲玻璃等。

　　玻璃（即二氧化硅）是非晶體，無固定的熔點(diǎn)，只有融程。在600-800℃，開始軟化，溫度越高，流動(dòng)性越好。鉛玻璃的軟化點(diǎn)為500℃，石英玻璃的軟化點(diǎn)為1600℃。一般玻璃可以用爐火變軟，拉玻璃絲。煤氣噴燈火焰溫度能達(dá)1300℃，酒精噴燈能達(dá)1000℃。普通玻璃主要成分大致為CaO∶Na2O∶6SiO2，它是磷酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅熔合在一起的物質(zhì)。因此，普通的酒精燈就足以使玻璃軟化。除普通玻璃外，還有以硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物為主的特種玻璃。

　　制玻璃時(shí)，原料略高于1200℃時(shí)熔化，冷卻以后即又形成玻璃。

　　3、鋼渣熱燜工藝介紹（工藝流程見圖1）

　　在燜渣系統(tǒng)處理過程，剛從爐體傾倒的渣溫高達(dá)1600℃，即使在靜置4個(gè)小時(shí)后，液態(tài)渣渣溫仍然有1200℃。為保證燜渣過程的安全性，該工藝的燜渣初溫控制在1200℃以下，在燜渣之前有4-6小時(shí)的靜置時(shí)間。經(jīng)燜渣系統(tǒng)出來的尾渣主要由水泥廠協(xié)同處置，現(xiàn)活性還不能大量的滿足水泥廠的要求。一般來說，激發(fā)粉體活性的方法常用的則是機(jī)械法，即通過磨機(jī)改善粉體細(xì)度來提高粉體活性。然而經(jīng)此工藝處理的尾渣易磨性能還比較差。

　　4、利用廢舊玻璃提高鋼渣尾渣易磨性分析

　　行業(yè)分析，水泥熟料中的主要礦物相是硅酸二鈣、硅酸三鈣，其莫氏硬度小于5，而鋼渣中含有的薔薇輝石、鐵酸鹽、RO相等礦物相莫氏硬度約為5-7，因而鋼渣的易磨性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水泥熟料。

　　為了提高鋼渣易磨性以促進(jìn)其在水泥行業(yè)的應(yīng)用及節(jié)能，不少學(xué)者都開展了相關(guān)研究。周云等[1]嘗試用粉煤灰作為改性劑對(duì)鋼渣進(jìn)行高溫調(diào)質(zhì)，得到了顯著改善；吳六順[2]等將SiO2作為改性劑加入鋼渣中發(fā)現(xiàn)，隨SiO2加入量增加，鋼渣中鐵酸鈣量減少，渣的易磨性也得到逐漸改善。

　　鋼渣中大量富鐵相的存在是導(dǎo)致鋼渣易磨性差的主要原因。顆粒大的單質(zhì)鐵可以經(jīng)磁選分離，而無磁性的FeO、Fe2O3和小部分單質(zhì)鐵在磁選后依然存在于尾渣中。

　　由以上分析可知，借助合理的改質(zhì)工藝可使鋼渣的易磨性得到改善。因玻璃的主要成分為SiO2，普通玻璃里還含有少量Na2O和CaO，普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、Na2O·CaO·6SiO2等，鋼渣原料其化學(xué)成分如表1。

　　從此前參考文獻(xiàn)的分析中得出，鋼渣液態(tài)渣出渣溫度達(dá)到1600℃，靜置4-6小時(shí)后溫度仍然有1200℃，將玻璃搗碎后，放置于空渣罐的底部，在煉鋼出渣的狀態(tài)下，高溫足使玻璃呈熔融態(tài)物質(zhì)，符合試驗(yàn)條件。在投入一定量的廢舊玻璃后，形成易磨性較好的硅酸二鈣（2CaO·SiO2），在鋼渣成分中，硅酸二鈣相（2CaO·SiO2）物質(zhì)的易磨性遠(yuǎn)好于鐵酸二鈣相（2CaO·Fe2O3）物質(zhì)。

　　5、結(jié)論

　　廢舊玻璃的回收處置問題已經(jīng)刻不容緩，而鋼渣處理目前來說還存在成本較高、活性低等問題，如果能利用廢舊玻璃改善鋼渣的易磨性能，不僅減少了廢舊玻璃對(duì)環(huán)境的影響，更能為鋼渣加工及水泥企業(yè)減少能源消耗，鋼渣在易磨性改善后磨出的粉體活性也將得到有效提高，應(yīng)用更廣泛。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]周云，劉會(huì)斌，董元篪，等.鋼渣改性對(duì)其易磨性影響的試驗(yàn)研究[J].中國冶金，2010（11）.

　　[2]周六順，周云，王玨，等.二氧化硅改性鋼渣易磨性的研究[J].煉鋼，2014（2）.

　　[3]徐美君.全部國內(nèi)廢玻璃的回收與利用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2007（3）