利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法。该方法首先取电解槽废渣，石英砂，硼镁矿，氧化锌，氧化锆，混合均匀制成混合料；然后将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的80‑200℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1350‑1450℃；最后熔融至物料成为玻璃液，降温至900‑1000℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至750‑950℃，压制成为玻璃马赛克。本发明专利技术采用电解槽废渣作为主料制备玻璃制品，将氟固溶于玻璃体中，既完成废渣无害化处理，又实现固废的资源化利用，制备的玻璃纤维棉直径细，不易断，延展性能强；制成的玻璃马赛克与铺贴纸的贴合程度高，耐酸碱腐蚀性能强。

Production of Glass Products from Electrolytic Cell Waste Slag

The invention discloses a method for producing glass products by using electrolytic cell waste residue. In this method, the waste slag of electrolyzer, quartz sand, magnesite, zinc oxide and zirconia are mixed to make a mixture evenly. Then the mixture is put into the cold-top electric melting furnace. The temperature rises gradually from 80 200 on the furnace surface down to the highest temperature of 1350 1450 along with the depth of the material layer. Finally, the material is melted into glass liquid, and the temperature drops to 900 1000 and the glass is made by centrifugal method. Glass fibre cotton; or cooling to 750 950 C, pressed into glass mosaic. The invention adopts electrolyzer waste residue as main material to prepare glass products, solidifies fluorine in glass body, completes harmless treatment of waste residue and realizes resource utilization of solid waste. The prepared glass fiber cotton has fine diameter, is not easy to break, and has strong ductility; the glass mosaic made by the method has high bonding degree with the sticker and strong acid-alkali corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法
本专利技术属于电解槽废渣利用
，具体涉及一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法。
技术介绍
电解铝生产过程中用冰晶石助熔，会有大量的氟化物渗入到电解槽的耐火材料内部，电解槽大修拆解废渣因含有过量氟化物而定性为危险废物；因电解铝产能大，废槽产生量大，填埋处理会占用大量土地资源，且成本高昂；氧化铝电解槽主要由高铝质耐火材料砌筑而成，拆解渣主要成分是氧化铝15-25％、二氧化硅20％左右，约20％氧化钠、及少量氧化钾、氧化铁、氧化钙等；另外主要污染因子氟元素占比在10-20％；以上所有元素及占比适合作为含氟玻璃的原料，通过添加适当配料，进入电熔玻璃炉熔化后制成玻璃纤维棉、玻璃砖等产品，从而将氟固溶于玻璃体中，既完成废渣无害化处理，又实现固废的资源化利用。但是，目前利用电解槽废渣生产的玻璃制品一般为玻璃纤维和玻璃马赛克，制作的玻璃纤维棉直径比较粗，且易断，延展性能差；制成的玻璃马赛克与铺贴纸的贴合程度低，耐酸碱腐蚀性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法。一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣50-85份，石英砂15-50份，硼镁矿1-6份，氧化锌1-3份，氧化锆1-3份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的80-200℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1350-1450℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至900-1000℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至750-950℃，压制成为玻璃马赛克。所述步骤(1)中还加入莱卡石1-3份。所述玻璃纤维棉的棉丝直径为2-10微米。所述电解槽废渣中氟含量为10-20％。所述步骤(1)中还加入无机颜料1-3份。本专利技术制备玻璃制品的反应原理：铝电解槽中铝硅质废渣的玻璃法无害化处置，部分氟离子置换硅氧【SiO4】四面体中的1个氧离子，以Si-O-F键形成【SiO3F】四面体，与硅氧四面体共同构成网络结构，形成稳定的玻璃结构。本专利技术的方法采用冷顶电熔技术，氟化物的在玻璃中的固定率达到95％以上；熔制过程中少部分氟(5％以下)会以氟化铝、氟化硅、氟化钠、氟化氢、氟化钙等形式挥发出来，本方法将以氧化钙制成的石灰乳多道喷淋方式吸收后，干燥后再添加到系统中，实现全过程氟的零排放。铝硅质废渣占电解铝大修渣的总量的百分之三十左右，另外废阴极炭质废渣占百分之三十以上；另有百分之三十左右为废钢棒清理后利用。原渣氟离子浸出值为262.44mg/l，电熔固化后玻璃中的氟含量为17.33％，玻璃浸出试验氟浸出量1.03mg/l；标准允许值为小于50mg/l。说明本方法对于铝硅质废渣无害化处置效果良好。本专利技术的有益效果：本专利技术采用电解槽废渣作为主料制备玻璃制品，将氟固溶于玻璃体中，既完成废渣无害化处理，又实现固废的资源化利用，制备的玻璃纤维棉直径细，不易断，延展性能强；制成的玻璃马赛克与铺贴纸的贴合程度高，耐酸碱腐蚀性能强。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣60份，石英砂40份，硼镁矿4份，氧化锌2份，氧化锆2份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的120℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1400℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至950℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至800℃，压制成为玻璃马赛克。实施例2一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣52份，石英砂42份，硼镁矿2份，氧化锌1份，氧化锆1份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的90℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1380℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至920℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至760℃，压制成为玻璃马赛克。实施例3一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣63份，石英砂42份，硼镁矿5份，氧化锌3份，氧化锆3份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的180℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1450℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至980℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至900℃，压制成为玻璃马赛克。实施例4一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣60份，石英砂40份，硼镁矿4份，氧化锌2份，氧化锆2份，莱卡石2份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的120℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1400℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至950℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至800℃，压制成为玻璃马赛克。实施例5一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣60份，石英砂40份，硼镁矿4份，氧化锌2份，氧化锆2份，CaMnSi5Be2O13(OH)2(H2O)2晶体粉末2份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的120℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1400℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至950℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至800℃，压制成为玻璃马赛克。实施例6一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣60份，石英砂40份，硼镁矿4份，氧化锌2份，氧化锆2份，CaZr(TiFe0.5Nb0.5O7)晶体粉末2份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的120℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1400℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至950℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至800℃，压制成为玻璃马赛克。对比例1一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣60份，石英砂40份，硼镁矿4份，氧化锆2份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的120℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1400℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至950℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至800℃，压制成为玻璃马赛克。对比例2一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣60份，石英砂40份，硼镁矿4份，氧化锌2份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的120℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1400℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至950℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至800℃，压制成为玻璃马赛克。实验例1：根据GB-T7697-1996标准，进行脱纸实验，取实施例1-6及对比例1-2制备的玻璃马赛克，每块玻璃马赛克的尺寸大小为2mmX2mm；取用9联正方形马赛克结构，将联平放于20℃的水中，铺贴纸向上，使水刚浸没试样；5min时，捏住联的一边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣50‑85份，石英砂15‑50份，硼镁矿1‑6份，氧化锌1‑3份，氧化锆1‑3份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的80‑200℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1350‑1450℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至900‑1000℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至750‑950℃，压制成为玻璃马赛克。

【技术特征摘要】
1.一种利用电解槽废渣生产玻璃制品的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：(1)按照重量份数，取电解槽废渣50-85份，石英砂15-50份，硼镁矿1-6份，氧化锌1-3份，氧化锆1-3份，混合均匀制成混合料；(2)将混合料投入冷顶式电熔炉，温度由炉面的80-200℃向下随着料层深度而逐步升高至最高温度1350-1450℃；(3)熔融至物料成为玻璃液，降温至900-1000℃，采用离心法制成玻璃纤维棉；或者降温至750-950℃，压制成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁利民，
申请(专利权)人：袁利民，
类型：发明
国别省市：江苏,32