一、工艺流程
1. 化学溶解法(适用于低温酸处理,如氢氟酸溶解)
适用场景:实验室废玻璃处理、电子废弃物中玻璃成分的回收。
步骤说明:
预处理
破碎:将玻璃粉碎至小颗粒(1-5mm),增大反应表面积。
清洗:去除表面污染物(油污、金属残留),常用超声波清洗机。
酸溶解反应
投料:将玻璃碎料与氢氟酸(HF)按比例加入耐腐蚀反应釜。
控温:保持反应温度40-80°C(避免HF挥发),通过夹套加热或冷却控制。
搅拌:机械搅拌(转速50-200 rpm)促进反应均匀,反应时间2-6小时。
中和处理
加入碱性溶液(如NaOH或石灰乳)中和过量HF,调节pH至中性。
固液分离
使用压滤机或离心机分离溶解后的液体(含硅酸盐)与未反应残渣。
废物处理
废气:经碱液喷淋塔吸收HF气体。
废液:沉淀重金属后达标排放。
2. 高温熔融法(需特殊耐高温反应釜)
适用场景:特种玻璃制造或玻璃再生(需验证反应釜耐温性)。
步骤说明:
原料混合
玻璃原料(石英砂、纯碱等)与助熔剂(如Na2CO3)混合。
高温熔融
在高温反应釜(需耐1400-1600°C)中加热,时间4-8小时。
通入惰性气体(如氮气)防止氧化。
成型与冷却
熔融玻璃注入模具,退火炉缓慢冷却避免内应力。
二、设备清单
化学溶解法核心设备
设备名称 | 规格要求 | 备注 |
---|---|---|
耐腐蚀反应釜 | 材质:哈氏合金C276或PTFE内衬 | 带夹套控温、机械密封 |
破碎机 | 出料粒度≤5mm | 可选颚式或锤式破碎机 |
超声波清洗机 | 频率40kHz,容量按需求 | 用于玻璃预处理 |
压滤机/离心机 | 过滤精度≤10μm | 分离残渣与溶液 |
中和槽 | 材质:PP或FRP | 配备pH自动调节系统 |
废气处理系统 | 碱液喷淋塔+活性炭吸附 | 处理HF挥发气体 |
高温熔融法核心设备(若适用)
设备名称 | 规格要求 | 备注 |
---|---|---|
高温反应釜 | 材质:钼合金/陶瓷内衬 | 耐温≥1600°C,带气氛控制 |
电熔炉/燃气炉 | 功率按产能设计 | 配套温度控制系统 |
成型模具 | 石墨或耐高温钢 | 根据产品形状定制 |
退火炉 | 程序控温,降温速率≤5°C/min | 消除玻璃应力 |
通用辅助设备
检测仪器:pH计、温度传感器、粒度分析仪。
安全设备:防HF泄漏应急包(钙 gluconate凝胶)、耐酸碱防护服、洗眼器。
环保设施:废水沉淀池、危废暂存库(HF残渣属危废)。
三、注意事项
化学溶解法
HF具强腐蚀性,需严格培训操作人员。
反应尾气必须处理,避免环境污染。
高温熔融法
常规反应釜难以承受高温,需定制特种设备。
能耗高,适用于小批量高附加值产品。
根据实际需求选择工艺路径,化学法适合低温精细化处理,高温法则需匹配特种设备。建议优先评估安全性与经济性。