专利摘要

专利摘要

本发明涉及一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，属于废弃物高值化利用领域，通过以垃圾焚烧炉渣作为主要原料生产泡沫玻璃，将垃圾焚烧炉渣去除杂质后研末过筛，加入碳酸钠溶液混合均匀，通过微波辅助加热后自然冷却到结块，将块状原料粉碎后加入发泡剂，稳泡剂，助熔剂，促进剂，然后所有物料经过破碎过筛后混合均匀，装入模具内，将磨具放入烧结炉，使泡沫玻璃原料依次经过预热、软化、发泡、退火阶段得到烧结后的块状泡沫玻璃，后需在表面涂一层无色透明的丙烯酸树脂类有机保护膜，冷却完结后便可得到性能优异的隔热泡沫玻璃。本发明以废弃炉渣为主要原料，工艺参数合理，充分体现了废弃资源的二次利用，实现了环保和高值化利用的目的。

权利要求

1.一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：将垃圾焚烧炉渣经过破碎和筛分预处理后，去除大于31.5mm粒径的粗颗粒，然后将筛分后的垃圾焚烧炉渣与碳酸钠、发泡剂、稳泡剂、助熔剂混合，再依序经烧结、冷却后，制得泡沫玻璃。

2.根据权利要求1所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：所述泡沫玻璃的各原料组分及重量份数如下：

垃圾焚烧炉渣43～54份；

碳酸钠42.5～55份；

发泡剂0.8～2.5份；

稳泡剂0.3～0.6份；

助熔剂0.6～0.8份。

3.根据权利要求2所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：所述的垃圾焚烧炉渣为垃圾焚烧过程中产生的焚烧炉渣经过烘干粉末所得的炉渣粉，其颗粒度均为150目以上。

4.根据权利要求2所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：所述的发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钙、纯碱、炭黑、碳化硅中的至少一种混合而成，所述发泡剂的颗粒度均为150目以上。

5.根据权利要求2所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：所述稳泡剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、纤维素、烷基醇酰胺中的至少一种混合而成，所述稳泡剂的颗粒度均为150目以上。

6.根据权利要求2所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂、硫酸钠、硫酸钙、MnO2中的至少一种混合而成，所述助熔剂的颗粒度均为150目以上。

7.根据权利要求书1或2所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：其包括如下步骤：

（1）称取垃圾焚烧炉渣43～54份和42.5～55份碳酸钠配置成的溶液进行混合均匀，然后通过微波对混合体系进行辅助加热后，令其自然冷却至结块，再将结块粉碎后，加入发泡剂0.8～2.5份，稳泡剂0.3～0.6份，助熔剂0.6～0.8份后均匀混合，得到泡沫玻璃混合原料；

（2）将步骤（1）制得的泡沫玻璃混合原料装入模具中，再以350～450℃的温度进行预热20～30min，然后将预热后的泡沫玻璃混合原料加热到700℃进行烧结处理，继而再升温至850℃进行恒温发泡处理30～40min；

（3）将发泡处理后的泡沫玻璃混合原料的温度冷却至600℃进行恒温退火20～30min，制得块状泡沫玻璃；

（4）将退火处理后的块状泡沫玻璃表面涂覆一层透明有机保护膜，并令其完全冷却后，即可制得隔热泡沫玻璃。

8.根据权利要求7所述的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其特征在于：步骤（4）所述的透明有机保护膜为丙烯酸类树脂或聚醋酸乙烯树脂。

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧炉渣高值化利用及节能降耗技术领域，尤其是一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展，生活垃圾的产量日益剧增。据最新调查数据显示，目前我国每年产生的生活垃圾高达1.7亿吨，且在以每年10%的速度迅速增加，但其中能经过无害化处理的生活垃圾只占到66%左右，大量无法处理的垃圾只能通过填埋的方式简单处置。这种方法不仅占用大量的土地，而且会污染周围的水资源，给国民生产生活带来诸多的不便。

垃圾焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与垃圾在高温(800~1000℃) 的焚烧炉内进行氧化燃烧反应。焚烧法处理生活垃圾减量化效果显著，一般可使垃圾质量减少70%，体积减少90%。垃圾焚烧因为具有减容效果显著、无害化程度彻底，在垃圾热值较高、处理达到一定规模时，还具有可以回收废热发电，占地面积小，对周围环境影响小的特点，得到了普遍的应用。

垃圾焚烧法的广泛使用必然会产生大量的炉渣，对其主要的处置方法是送进填埋场进行处理。为了充分利用炉渣资源和节约日益紧张的填埋场地，很多企业开始从经济成本考虑研究炉渣资源化利用的可行性。

关于垃圾焚烧炉渣的资源化利用，国内外都进行了充分的研究。如发明专利CN1331796 A 利用生活垃圾焚烧炉渣进行水泥熟料的生产，制备出的水泥各项物理性能均符合建筑水泥GB/T3183-2003标准，但炉渣的利用率很低，仅为10%左右。发明专利CN 1558030A 公开了一种利用生活垃圾焚烧炉渣生产土建工程结构层的方法，将焚烧炉渣作为集料用于市政道路的路基层材料或替代土源作为生活垃圾填埋场覆盖材料，炉渣中含有的部分重金属极易造成二次污染，对环境存在潜在的影响，而且这些重金属物质以及其中含量不稳定的游离氧化钙与游离氧化镁，使得道路基层材料的耐久性差。

将这些垃圾焚烧炉渣应用于泡沫玻璃的生产，不仅能充分利用资源，还能解决废弃炉渣带来的环境污染问题，节约了土地，减少了处理费用带来了可观的经济效益。

泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂，改性添加剂和发泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化、发泡、退火而制成的直径为1~2mm的均匀气泡的无机非金属玻璃材料。由于泡沫玻璃内部有无数小气泡，因此它的性能不同于普通玻璃，具有密度小、强度高、导热系统小等优良的物理性能以及保温、隔热、吸声、防潮、防火等实用性能。作为新型隔热材料之一，泡沫玻璃以其优良的性质在高温隔热、防潮工程、吸声工程等领域占据着越来越重要的地位。泡沫玻璃的材料研制立足于废物利用领域，避免了环境的污染，生产过程清洁，无二次污染。

发明内容

针对现存泡沫玻璃大都有成品稳定性差，强度低，不耐高温的情况，为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实施可靠、成本低且实现资源循环利用的利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，将垃圾焚烧炉渣经过破碎和筛分预处理后，去除大于31.5mm粒径的粗颗粒，然后将筛分后的垃圾焚烧炉渣与碳酸钠、发泡剂、稳泡剂、助熔剂混合，再依序经烧结、冷却后，制得泡沫玻璃。

进一步，所述泡沫玻璃的各原料组分及重量份数如下：

垃圾焚烧炉渣 43～54份；

碳酸钠 42.5～55份；

发泡剂 0.8～2.5份；

稳泡剂 0.3～0.6份；

助熔剂 0.6～0.8份。

优选的，所述的垃圾焚烧炉渣为垃圾焚烧过程中产生的焚烧炉渣经过烘干粉末所得的炉渣粉，其颗粒度均为150目以上。

优选的，所述的发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钙、纯碱、炭黑、碳化硅中的至少一种混合而成，所述发泡剂的颗粒度均为150目以上。

优选的，所述稳泡剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、纤维素、烷基醇酰胺中的至少一种混合而成，所述稳泡剂的颗粒度均为150目以上。

优选的，所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂、硫酸钠、硫酸钙、MnO2中的至少一种混合而成，所述助熔剂的颗粒度均为150目以上。

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其包括如下步骤：

（1）称取垃圾焚烧炉渣35～45份和45～55份碳酸钠配置成的溶液进行混合均匀，然后通过微波对混合体系进行辅助加热后，令其自然冷却至结块，再将结块粉碎后，加入发泡剂0.1～3.9份，稳泡剂0.1～0.9份，助熔剂0.1～0.9份后均匀混合，得到泡沫玻璃混合原料；

（2）将步骤（1）制得的泡沫玻璃混合原料装入模具中，再以350～450℃的温度进行预热25～30min，然后将预热后的泡沫玻璃混合原料加热到700℃进行烧结处理，继而再升温至850℃进行恒温发泡处理30～40min；

（3）将发泡处理后的泡沫玻璃混合原料的温度冷却至600℃进行恒温退火20～30min，制得块状泡沫玻璃；

（4）将退火处理后的块状泡沫玻璃表面涂覆一层透明有机保护膜，并令其完全冷却后，即可制得隔热泡沫玻璃。

进一步，步骤（4）所述的透明有机保护膜为丙烯酸类树脂或聚醋酸乙烯树脂。

采用上述的技术方案，本发明方案的有益效果为：

（1）本发明主要原料为炉渣，其对其他物品无腐蚀性，无毒，消除了固体废物对环境的污染，化废为宝，实现了资源的循环利用；

（2）本发明方案生产出的泡沫玻璃具有均匀小气孔结构，其气孔直径一般为0.2~5.5mm，气孔率一般在80~90%，其抗压性好，发泡平行方向抗压强度一般为1~1.5MPa，发泡垂直方向的抗压强度为0.4~0.8MPa；

（3）本发明方案所制得的发泡玻璃具有轻质多孔、孔隙率高且孔隙细腻均匀、保水率高、吸附容量大等特点，可以广泛应用于防水材料、隔热保温材料、建筑工地、吸声工程等。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明方案做进一步的阐述：

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，将垃圾焚烧炉渣经过破碎和筛分预处理后，去除大于31.5mm粒径的粗颗粒，然后将筛分后的垃圾焚烧炉渣与碳酸钠、发泡剂、稳泡剂、助熔剂混合，再依序经烧结、冷却后，制得泡沫玻璃。

进一步，所述泡沫玻璃的各原料组分及重量份数如下：

垃圾焚烧炉渣 43～54份；

碳酸钠 42.5～55份；

发泡剂 0.8～2.5份；

稳泡剂 0.3～0.6份；

助熔剂 0.6～0.8份。

优选的，所述的垃圾焚烧炉渣为垃圾焚烧过程中产生的焚烧炉渣经过烘干粉末所得的炉渣粉，其颗粒度均为150目以上。

优选的，所述的发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钙、纯碱、炭黑、碳化硅中的至少一种混合而成，所述发泡剂的颗粒度均为150目以上。

优选的，所述稳泡剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、纤维素、烷基醇酰胺中的至少一种混合而成，所述稳泡剂的颗粒度均为150目以上。

优选的，所述助熔剂为氟硅酸钠、硼砂、硫酸钠、硫酸钙、MnO2中的至少一种混合而成，所述助熔剂的颗粒度均为150目以上。

实施例1

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其包括如下步骤：

（1）将垃圾焚烧炉渣进行除杂清洗后，置于烘箱内烘干，然后再将其加入干法球磨设备中球磨至其粒度能通过150目筛后，将过筛后的垃圾焚烧炉渣置于干燥环境中暂存；

（2）称取经过筛处理后的垃圾焚烧炉渣43份和55份碳酸钠配制成的溶液进行混合均匀，然后通过微波对混合体系进行辅助加热后，令其自然冷却至结块，再将结块粉碎后，加入发泡剂0.8份，稳泡剂0.4份，助熔剂0.8份后均匀混合，得到泡沫玻璃混合原料，其中各组分混合均匀可使气泡分散均匀；

（3）将步骤（2）制得的泡沫玻璃混合原料装入模具中，再以450℃的温度进行预热25min，然后将预热后的泡沫玻璃混合原料加热到700℃进行烧结处理，继而再升温至850℃进行恒温发泡处理35min；

（4）将发泡处理后的泡沫玻璃混合原料的温度冷却至600℃进行恒温退火20min，制得块状泡沫玻璃；

（5）将退火处理后的块状泡沫玻璃表面涂覆一层透明有机保护膜，并令其完全冷却后，即可制得隔热泡沫玻璃。

对本实施例制得的隔热泡沫玻璃进行材料表征，得到其气孔率为85%，气孔直径为250um，吸水率为120%，堆积密度为1000kg/m3，抗压强度为1.1MPa。

采用本实施例得到的泡沫玻璃成品集传统保温隔热材料的优势于一身，具有容重小、强度高、耐腐蚀、耐火性好、吸水率和导热率低等诸多优点，是一种既保温又保冷的材料，广泛应用于各种场所。在低温高温交替和潮湿等恶劣环境中均可使用，长年使用也不会变质，又能起到防火防震的作用。

实施例2

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其包括如下步骤：

（1）将垃圾焚烧炉渣进行除杂清洗后，置于烘箱内烘干，然后再将其加入干法球磨设备中球磨至其粒度能通过150目筛后，将过筛后的垃圾焚烧炉渣置于干燥环境中暂存；

（2）称取经过筛处理后的垃圾焚烧炉渣50份和47份碳酸钠配制成的溶液进行混合均匀，然后通过微波对混合体系进行辅助加热后，令其自然冷却至结块，再将结块粉碎后，加入发泡剂1.8份，稳泡剂0.6份，助熔剂0.6份后均匀混合，得到泡沫玻璃混合原料，其中各组分混合均匀可使气泡分散均匀；

（3）将步骤（2）制得的泡沫玻璃混合原料装入模具中，再以350℃的温度进行预热28min，然后将预热后的泡沫玻璃混合原料加热到700℃进行烧结处理，继而再升温至850℃进行恒温发泡处理40min；

（4）将发泡处理后的泡沫玻璃混合原料的温度冷却至600℃进行恒温退火30min，制得块状泡沫玻璃；

（5）将退火处理后的块状泡沫玻璃表面涂覆一层透明有机保护膜，并令其完全冷却后，即可制得隔热泡沫玻璃。

对本实施例制得的隔热泡沫玻璃进行材料表征，得到其气孔率为80%，气孔直径为310um，吸水率为110%，堆积密度为1800kg/m3，抗压强度为1.2MPa。

采用本实施例得到的泡沫玻璃成品有较高的机械强度，比重小、吸水保水性强且其孔径大小使其具有优良的透气性，因此可以防虫抑菌，用作建筑物装饰外墙，即使长时间受紫外线或热辐射也不会老化变质。

实施例3

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法，其包括如下步骤：

（1）将垃圾焚烧炉渣进行除杂清洗后，置于烘箱内烘干，然后再将其加入干法球磨设备中球磨至其粒度能通过150目筛后，将过筛后的垃圾焚烧炉渣置于干燥环境中暂存；

（2）称取经过筛处理后的垃圾焚烧炉渣54份和42.5份碳酸钠配制成的溶液进行混合均匀，然后通过微波对混合体系进行辅助加热后，令其自然冷却至结块，再将结块粉碎后，加入发泡剂2.5份，稳泡剂0.3份，助熔剂0.7份后均匀混合，得到泡沫玻璃混合原料，其中各组分混合均匀可使气泡分散均匀；

（3）将步骤（2）制得的泡沫玻璃混合原料装入模具中，再以400℃的温度进行预热30min，然后将预热后的泡沫玻璃混合原料加热到700℃进行烧结处理，继而再升温至850℃进行恒温发泡处理30min；

（4）将发泡处理后的泡沫玻璃混合原料的温度冷却至600℃进行恒温退火25min，制得块状泡沫玻璃；

（5）将退火处理后的块状泡沫玻璃表面涂覆一层透明有机保护膜，并令其完全冷却后，即可制得隔热泡沫玻璃。

对本实施例制得的隔热泡沫玻璃进行材料表征，得到其气孔率为88%，气孔直径为350um，吸水率为90%，堆积密度为1200kg/m3，抗压强度为1.5MPa。

采用本实施例得到的泡沫玻璃成品具有高吸附净化水质的特性，将本实施例得到的发泡玻璃破碎后投入水源中，可用于河水污水、生活污水、水产养殖水等水质净化、分解水中污物；水岸护堤，降低河岸、海岸、堤坝的上部压力。

以上所述仅为本发明的举例说明，对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

一种利用炉渣生产隔热泡沫玻璃的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。