玻璃纖維生產餘留下的廢絲,應當如何處理和利用呢?

玻璃纖維生產餘留下的廢絲,應當如何處理和利用呢?

玻璃纖維廢絲是玻璃纖維生產中產生的不可避免的工業尾料,這種固體廢棄物正常的產生量大概要佔到總產量的10%~15%。玻璃纖維廢絲以前一直採用土地中深埋的處理方式,但這會對土地造成較為嚴重的汙染,造成土地資源的大量浪費。在環境保護日益為人們所重視的今天,深埋這種方式已經明顯不再可行。

玻璃纖維生產餘留下的廢絲,應當如何處理和利用呢?

玻璃纖維廢絲本身所含的工業原料是不少工業材料所需要的,而目前廢絲的回收價格比較便宜,如果能充分利用好廢絲的有用成分,可以帶來十分可觀的經濟效益。那麼玻璃纖維的廢絲應當如何處理和利用呢?

1.玻璃纖維廢絲的處理

玻璃纖維廢絲回收處理需要通過以下幾個步驟:

(1)清撿階段

在玻璃纖維生產過程中,破碎的紙筒、引絲的鉤子、設備上的螺絲和螺母、部分玻璃纖維開刀絲可能會混到廢絲當中,需要人工清理出夾雜在廢絲當中的這些雜物,可以利用電磁除鐵器和金屬探測器除去其中的金屬雜質。

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電磁除鐵器和金屬探測器

(2)粉碎階段

將清理乾淨的廢絲,由板鏈輸送機送入粉碎機中進行粉碎。由於纖維廢絲較長,如果投入量過大,會使長纖維廢絲纏繞在破碎機的傳動軸上,導致破碎機憋死故障。所以在入口處需要設置控制進料量的對輥,保證破碎機能夠正常連續工作。

經過一道破碎的廢絲為長度不超過5毫米的短纖維和粉狀物,但由於後續利用需要更細粒度的產品,可以在烘乾後再加一道粉碎,並在破碎機上加裝風選裝置,通過調整風量和壓力等參數,控制破碎的粒度。

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破碎機

(3)清洗階段

由於廢絲裡面還含有拉絲作業過程塗覆的浸潤劑,浸潤劑為有機物,如在廢絲中含量過多,回收後直接帶入窯爐中熔化,會影響窯爐中的氧化還原氣氛,從而影響玻璃液的熔化質量,所以需設一道沖洗環節。經水沖洗後,將附著在纖維上的浸潤劑沖掉,沖洗廢絲的水。清洗的水可採用汙水處理站處理後的水,儘可能少用或不用自來水,以提高水的利用率。沖洗後的水回到汙水站進行處理。沖洗後的纖維由砂水分離器將其與水初步分離,再由提升機送入瀝水倉內進行二次瀝水。經過二次瀝水後的纖維水含量已經低於8%。

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玻璃纖維浸潤劑

(4)烘乾階段

將經過瀝水的鬥式提升機送入烘乾機進行連續式烘乾,讓廢絲脫去殘留的水分。鬥式提升機具有變頻調速功能,加料速度快慢影響烘乾後產品的含水量。烘乾機的能源有蒸汽和窯爐餘熱風,烘乾後的纖維水含量低於1%。根據生產需要,可以裝入料罐或噸袋中備用,或輸送到使用倉中備用。

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鬥式提升機

2.玻璃纖維廢絲的利用

玻璃纖維廢絲的利用主要有以下幾個方面:

(1)在玻璃纖維連續生產上的應用

廢絲回爐重新熔化製作新一批玻璃纖維是一個常見的利用方式。多數生產者直接設置廢絲倉,方便廢絲的回收利用。但要注意以下幾點:

①由於礦石粉料與廢絲的熔化速度不一樣,須在窯頭設雙側投料,並儘可能使雙側的加料量相同。否則,由於加入量不同,會使兩側熔化速度不一樣,最終導致窯內料界限偏移,影響熔化質量。

②對回窯廢絲中水分控制,應儘可能乾燥,水分質量分數最好不要超過1%,無鹼池窯更要如此。

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③對回窯廢絲中粒度控制,無鹼玻璃液表面張力小,廢絲帶入的小氣泡容易排出,廢絲粒度儘可能細一些,而中鹼則相反,儘可能粗一些。

④由於玻璃纖維化學成分中含有易揮發組分,如硼和負價氟。二次熔化時必然導致該組分的揮發損失,如不加以補充,就會影響成分的質量分數,進而影響拉絲作業的穩定性。所以,廢絲進窯前最好經過稱量,根據窯爐熔化時揮發組分的質量和廢絲的加入量,計算出揮發組分應補充的量,進而對原配料方進行適當的調整。

(2)在玻璃棉生產上的應用

①由於中鹼5#玻璃纖維成分與中鹼玻璃棉成分相同,所以,中鹼廢絲可直接用於生產中鹼玻璃棉。

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②通過下面無鹼玻纖成分與無鹼玻璃棉成分對比圖表可以看出,兩者除CaO(氧化鈣)、MgO(氧化鎂)相差較大外,在Si(硅)、Al(鋁)、B(硼)、R2O(鹼金屬氧化物)等其他成分上只有微小的差別。在生產上,主要對原配方中引入CaO、MgO兩種成分的原料進行補充,其餘成分作微小的調整就可以滿足生產上的需要。

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(3)在壓花玻璃生產上的應用

利用廢絲生產壓花玻璃的主要方法是,根據中鹼或無鹼廢絲的成分特點,按照中鹼或無鹼廢絲量2:1配置出與壓花玻璃相近的一個成分配方。再利用補充石英砂和純鹼的辦法,對偏低的SiO2(二氧化硅)、R2O和偏高CaO、MgO、Al2O3(氧化鋁)等成分進行修正,較終形成滿足生產需要的成分配方。在生產上,應注意對退火溫度(大概在570°C左右)和成型溫度適當控制,保證生產出優質的壓花玻璃。

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壓花玻璃

(4)在玻璃馬賽克生產上的應用

不同顏色的玻璃馬賽克,其成分上有一定差異,根據不同顏色的成分要求,來選擇使用中鹼或無鹼廢絲。但為滿足產品顏色和熱穩定性、化學穩定性、機械強度等方面的要求,還需對成分作進一步的調整,適當加入硅砂、石灰石、鉀長石、鈉長石、純鹼、螢石等礦物原料和不同的著色劑。

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玻璃馬賽克

(5)利用玻璃纖維廢絲生產陶瓷釉料

玻璃纖維基本成分都是陶瓷釉料需要的成分,特別是無鹼纖維裡含有7%的B2O3(氧化硼),對釉料而言是常用的成分,它可以降低釉的熔融溫度,防止釉層開裂和提高釉面硬度、光澤度以及抗化學腐蝕能力。由於硼原料價格比較高,佔釉料成本比例就很高。充分利用廢絲有用成分,可以大大降低釉料的生產成本。

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不同顏色的陶瓷釉料


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