从发达国家的做法看我国废玻璃的回收与利用

1、玻璃· 环保与节能 编者按：本刊第四期曾刊发了刘志海先生撰写的废玻璃的利用 一文，文中较为详尽地介绍了我国废玻璃利用的历史和现状以及对 玻璃行业的影响。以下这篇文章则是着眼于发达国家在废玻璃的回 收和利用方面的情况，希望对我们的玻璃企业有所助益。从发达国家的做法看我国 废玻璃的回收与利用建筑材料工业技术情报研究所 卞致璋一、废玻璃的回收概况随着科学技术的迅速发展和人民生活水平的日益 提高,玻璃不但广泛应用于房屋建筑和人民的日常生 活之中,而且发展成为科研生产以及尖端技术所不可 缺少的新材料。同时不可避免地要产生许多玻璃废 弃物、形成大量的废玻璃。拿玻璃厂来说，在正 常生产情况下，从平

2、板玻璃原片上切裁下来的边角 玻璃约占玻璃生产总量的 15%25%，还有相当一部 分废玻璃是定期停产产生的废玻璃，约占玻璃生产 总量的 5%10%。生产非正常情况下由于熔窑作业 温度偶尔波动或原料质量和配合料均匀度突然变化及操作失误等造成的生产不稳定生成的废玻璃及玻璃 制品在运输和使用过程中的损耗，其数量则难以估 计。玻璃废丝是玻璃纤维工业生产过程中必然产生 的一种工业废渣，产生量一般占玻纤产量的 15% 左 右。人们日常生活中丢弃的玻璃包装瓶罐及打碎的 玻璃窗碎片等也是产生废玻璃的来源之一。在各国的城市垃圾中及玻璃工厂每天都有大量 的各种废玻璃与工业玻璃废料产生，特别是城市垃 圾中混杂着不少废

3、玻璃。据欧美一些发达国家统 计，废玻璃量占城市垃圾总量的 4% 8%。2000 年 我国城市生活垃圾排放量约为 1.3亿吨,虽未对其中 的废玻璃进行具体统计,经有关专家估计其中的废玻于国有资产管理体制改革、鼓励民营经济发展、允 许资本技术管理等参与分配，将增强市场活力，促 进经济增长；影响经济增长的外部环境持续改善。玻璃行业将面临一个良好的生产、消费、发展 的环境，目前一批国有、民营、合资企业联合重组 的趋势已开始显现，大型企业和企业集团的发展壮 大为整个平板玻璃行业经济运行保持良好的态势起到 了重要的作用。引人注目的是合资企业上海“耀 皮”和厦门“明达”的对外收购、民营企业江苏 “华尔润”、

4、浙江玻璃和股份制企业深南玻等的活跃、台玻集团的快速扩张。尤其是 2002 年汽车玻璃 企业“福耀玻璃”涉足平板玻璃行业，租赁双辽玻 璃厂和通辽玻璃公司，老国有控股企业耀华集团介 入“沈阳星光”，以及法国圣戈班注资改造南京圣 韩玻璃公司等，都已成为中国平板玻璃市场发展的 亮点。 有关专家对市场需求做了较保守的预测：今后 每年市场将以 5% 的速度递增上升，市场稳步健康向 前发展，其中优质高档原片玻璃市场需求一路看好， 前景光明。玻璃· 环保与节能 2001年西欧国家废玻璃的回收量国 家回收量（吨）回收率奥地利20000083%比利时27900088%丹 麦12500065%芬 兰460

5、0091%法 国195000055%德 国266600087%希 腊4400027%爱尔兰4600040%意大利110000055%挪 威4400088%葡萄牙12200034%西班牙50600033%瑞 典14400084%瑞 士29400092%土耳其7300024%英 国73600034%总 量8375000-璃含量约含 2%,近 260 万吨左右。将大量的废玻璃弃 之不用，既占地，又污染环境，还造成大量的资 源和能源的浪费。一般而言，每生产一吨玻璃制品 约消耗 700800 公斤石英砂，用 100200 公斤纯 碱和其他化工原料，合计每生产 1 吨玻璃制品要用 去 1.11.3 吨原料

6、，而且还要用去大量煤、油和 电。因此，将废玻璃作为一种资源，用以生产出 人们需要的产品，正在引起人们的关注。经济地利用废玻璃不但是提高社会和企业经济效 益的途径之一，而且也将对改善环境起到一定的作 用，尤其是在当今能源紧缺的年代里，如果玻璃厂 能充分利用来自各方面的废玻璃这一原料资源，可 节约能源及纯碱。经专业部门的计算，当所用碎玻 璃含量占配合料总量的 60% 时，可减少 6% 22% 的 空气污染和节约 6% 的能源。英国、丹麦、瑞典、瑞士等工业发达国家自 70 年代就开始回收废玻璃， 在玻璃工厂和城市居民点及社会公共场所设置了废玻 璃回收集装箱。英国于 1977 年底建立了玻璃再生中 心

7、，以增大废玻璃的利用率。在德国的城市居民 区、公园、商店、工厂酒吧和其他地点，共设置 了 5000 多个回收集装箱。俄罗斯的莫斯科设置 2000个回收集装箱，用来回收近 500 多个企业、机关和商业网点的废玻璃。瑞士在其 1140 个大小城镇进行 定期的回收废玻璃的工作。30 多年来，西欧各国实施玻璃回收计划成效显著，西欧各国 2001 年瓶罐玻璃产量 1840 万吨,回收玻璃约达 837.5 万吨,西欧各 国回收的玻璃可使该地区熔制玻璃制品所需原料节省 46%,如按 2001年回收量推算,西欧每年节省 46%以上 的玻璃原料,这对能源的节约相当可观,每回收1吨废 玻璃,可节约100公斤燃料,

8、而且可减少硅砂的用量和 促进自然环境的保护。世界发达国家也相继涌出一 些玻璃工业配合料制备和废玻璃处理工厂的制造商, 其中较著名的是德国 EME Maschinenfabrik Clasen GmbH 公司。我国在废玻璃回收利用方面起步较晚，主要是 由玻璃工厂自行回收边角废料；酒厂回收酒瓶；80 年代末至 90 年代，国内出现了以废玻璃为原料生产 再生平板玻璃的小平拉厂，当时用废玻璃生产再生 玻璃是我国废玻璃利用的主要途径。各大、中、小 城镇废品收购站回收的废玻璃则微乎其微。二、废玻璃的综合利用1 、废玻璃的用途。废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃（器皿玻 璃、灯泡玻璃）和工业废玻璃（平板玻璃、

9、玻璃 纤维）。回收的废玻璃经分类、清洗后，一部分 废玻璃经挑选后可直接重新应用，如制镜和做玻璃 饰面材料等。一部分废玻璃经加工、粉碎后，将 其掺入配合料中用来熔化玻璃。一般来说，平板玻 璃工厂只采用本厂形成的废玻璃，不轻易用外购废 玻璃，以保证产品质量的稳定性。通常，轻工玻 璃制品在制造深绿色瓶罐时，可利用 2.8%38.1% 的外购废玻璃，在制造半白色瓶罐时可利用 4.7% 25% 的外购废玻璃。而平板玻璃、高级器皿和无色 玻璃瓶厂则不采用外购回收废玻璃为宜。如果使用 大量碎玻璃，熔炉的寿命将延长 15%20%，在美国 对 200 吨至 400 吨的熔炉来说，每天一般使用 5%70% 的碎玻

10、璃。一部分废玻璃（玻璃器皿、平板玻 璃和玻璃纤维）经粉碎、预成型、加热焙烧后， 可做玻璃马赛克、玻璃饰面砖、玻璃质人造石材、 泡沫玻璃、微晶玻璃、玻璃器皿、人造彩砂、玻 璃微珠、彩色玻璃球、玻璃陶瓷制品、高温粘合 剂等。废玻璃经粉碎熔化后可做玻璃棉。把一定剂 量玻璃微珠加入聚氯乙烯中可制成新型复合板、 管、异型材，其强度大, 成本低，且经济效益好。玻璃· 环保与节能 在橡胶工业生产中，可使用 玻璃粉来提高 产品的硬度和 耐磨性，如制 作楼梯的梯面 层和制动带。 在颜料内掺入 碎玻璃粉，可 提高其化学稳 定性，增加其 耐磨性，用这 种掺有碎玻璃的颜料还可以品的骨料，用玻璃粉代替粘土砖里

11、的粘土矿 物组分，它可作为助 熔剂。通常，玻璃能 增加粘土砖耐风化程度 和粘土砖的强度，当 玻璃做助熔剂时，可 降低烧成温度，节省 能量，减少成本，增 加砖产量 50%。用废玻 璃制造砖具有很多优 点：优点之一是具有 经济性，玻璃可与长石 - 最昂贵的助熔剂加工制造出美观的饰面板材料。目前，美国、苏联还成功地将 废玻璃使用于电子工业、耐火陶瓷材料等工业。废玻璃的其他应用包括改进排水系统和水分分布 的农业土壤条件，将废玻璃加工成直径为 1.42.8 毫米的小颗粒，用有机物处理，使其表面附上一层 极薄的有机物质，如与亲水物质按一定比例混合， 施于干旱的农田后以保持土壤中的水分；与憎水物 质按一定比

12、例混合，施于雨水多的农田后起到渗水 作用，减少水分在植物根部的浸泡时间。泡沫废玻 璃比泥煤土有较好的护根性，它能改善莴苣和大麦 的生长。 2 、国外废玻璃应用概述。美国西加尔陶瓷材料公司在 80 年代就研究成功 了用废玻璃生产贴面材料的新技术，并且已经制出 大小为 2 平方厘米、厚 4 毫米的五颜六色贴面材料， 颇受顾客欢迎。该公司的工艺过程是：先将废玻璃 压碎，碾成直径 1 毫米的粉粒，然后将粉粒同所需 色彩的有机颜料混合，置入模型冷压成要求的形 状，再将坯料放入加热炉，加热到使坯料表层的每 一颗粉粒软化，直至颗粒之间相互熔接在一起，由 于只需使坯料表层的玻璃粉粒软化，因而加热温度 仅需 7

13、50 即可。这是建筑物极好的贴面材料，也 可用于装饰品和某些设备，该工艺过程简单，耗能 少， 生产成本低。 美国把大量废玻璃应用在建筑工业中，如用废 玻璃代替岩石骨料，各种砖的粘土材料和水泥块产竞争。欧洲的一些制砖厂已经用玻璃取代了较昂贵的助熔剂长石。 美国也把废玻璃应用于混凝土中，许多研究表明含有 35% 玻璃砖石的混凝土，已达到或超出美国 材料测试协会颁布的抗压强度、线收缩、吸水性和 含水量的最低标准。虽然早期的实验指明某些高碱 水泥能侵蚀玻璃骨料，但是已有许多方法可以解决 该问题。美国矿山局进行试验测试后认为用膨胀的 玻璃骨料替代玻璃碎片效果更佳。用掺有发泡剂的 玻璃粉，加热到玻璃熔化点

14、，直至冷却之前，气 泡由加热的混合物中逸出，在硬的球体上产生多孔 结构，用控制泡形成量的方法，可制成其密度接近 固态玻璃并能易浮在水中的轻质骨料。标准的混凝 土每立方英尺重 140 磅。用轻质骨料替代混凝土中 的砂或石子,混凝土的重量能减少一半而不降低它的 强度或其它所要求的性质。70 年代初期Brookhaven国际实验室为制造污水 管,研制了玻璃塑料材料,把液态聚丙烯或聚酯苯乙烯 树脂注入模具填充到碎玻璃形成的最小孔隙中,管子 被聚合后, 从模具中取出, 再加工。实验室测试结果 表明玻璃 - 聚合物复合材料比水泥或粘土管的强度 高 24 倍，有较强的耐化学腐蚀性和耐吸水性。用 各种树脂和玻

15、璃混合物制造的大量管材已安装在工业 和水处理工厂。用 60%85%的废玻璃和 15%40%的石料代替沥 青辅料，由于其导热率低，可在冬季用于路面维修 和施工。最著名的“玻璃沥青”是以 30% 的沥青玻璃· 环保与节能 和 60% 废玻璃碎块为骨料的组合体。将回收的玻璃 用于沥青道路的填料，有不少好处：（1 ）可将玻 璃和石子、陶瓷材料混合使用；（2 ）无需在颜色 上进行分选；（3 ）将玻璃废品和垃圾的处理场地 设在修路设备附近，能节约填料运费等。在美国和 加拿大，经过数年的试验证实，用玻璃作为道路的 填料比用其它材料具有以下几个优点：（1 ）车辆 横向滑翻的事故减少了；（2 ）光线的

16、反射合适；（ 3 ） 路面磨损情况良好 ；（ 4 ） 积雪溶化得快， 适于气温低的地方使用等等。美、 苏、 日、 捷、 法、 德、 加等国都利用 废玻璃生产泡沫玻璃。把废玻璃粉碎后，加入碳酸 钙、碳粉一类发泡剂及发泡促进剂，混合均匀，装 入模子，放入炉内加热，玻璃在软化温度的条件 下，掺加发泡剂形成气泡，制成泡沫玻璃，经出 炉、脱模、退火、锯成标准尺寸。近期做的试验 工作是在玻璃料中使用云母作为发泡剂和结构成分。 加拿大的魁北克省蒙特利尔市康科迪亚大学建筑研究 中心的 Normern M.Rlon教授研究了各种云母的新应 用。他发现加热云母和废玻璃粉的混合物至玻璃的 烧结温度时，象标准的碳酸盐

17、发泡剂一样，混合物 会产生气泡。与泡沫玻璃、粘土砖和混凝土相比， 玻璃 - 云母复合材料具有较高的强度和耐老化性， 进一步仔细控制最初的混合组分和反应，能使玻 璃 - 云母复合材料制成多层和夹层产品，该多层产 品起热绝缘（多孔层）和承重（致密层）的双重 作用。 国外现在经常使用废玻璃的市场是制造路标反射 颜料用的玻璃微珠和玻璃棉绝缘材料。几乎所有微 珠都是用 100% 废玻璃做的，据报道，美国每年用来做玻璃微珠的碎玻璃消耗在 5 万吨以上。美国加 利福尼亚的欧文斯-康宁玻璃纤维厂是美国仅有的一 座大型的玻璃棉生产厂家，它使用 50% 废玻璃来生 产玻璃棉，使用废玻璃生产玻璃棉需要较少的原料 和

18、能源。欧文斯 - 康宁发现使用 30% 碎玻璃可节省 60% 二氧化硅和 40% 的纯碱，节省能耗 10%。芬兰英诺拉西公司(Innolasi Oy)采用独特的技 术利用回收废玻璃生产饰面砖,饰面砖成品中回收废 玻璃含量约为 95%。生产过程中,废玻璃原料无需提 纯或着色,掺 5% 必要的添加物混合之后,经压模、成 型、再送入温度为 900的炉内焙烧 12 小时，烧结成为成品。该玻璃饰面砖的颜色多种多样。杂色碎 玻璃生产的面砖为灰绿色，碎玻璃分色处理后生产 的面砖为白色。两种碎玻璃原料均可与各种陶瓷色 料混合配用，产生需要的颜色。这种材料为性能稳 定的不定形无机材料，该产品具有很好的抗化学腐

19、蚀性，且其耐磨性能及抗折强度均与天然石材一 致。目前再生玻璃饰面砖产品技术成熟，应用范围 广泛，前景看好。外形美观的绿色建材再生玻璃饰 面砖具有多种性能，不仅适于外墙饰面，也可用于 室内装饰，壁炉装饰、园艺以及其它环境的装饰。3 、我国废玻璃应用概况。在废玻璃的回收及其利用方面，我国和世界玻 璃工业发达国家相比，起步较晚，但目前已有不少 厂家利用回收的碎玻璃料来生产玻璃微珠、玻璃马 赛克、彩色玻璃球、玻璃棉、玻璃砖、人造玻璃 大理石、泡沫玻璃等。有关的科研机构也正在进行 深入的研究。 由陕西省建材科研所和陕西玻璃纤维总厂联合研 制成功一种新型建筑装饰材料 - 利用玻璃纤维工业 废丝制成的玻璃废

20、丝饰面砖，为我国玻璃废丝的利 用开拓了一个新的领域。玻璃废丝是玻璃纤维工业 生产过程中所必然产生的一种工业废渣，产生量一 般占玻璃纤维产量的 15% 左右。这种废丝属玻璃类 物质，其化学性质稳定，不腐烂、不燃烧，多品 种混堆使其成分复杂。国外一般采用填坑深埋方法 处理，也有的清洗后作玻璃池窑的熟料用。国内一 般用作填料、高温润滑剂或将其回炉融化后作玻璃 制品，但处理量都非常小。所以，玻璃废丝对环 境的污染已成为国内玻璃纤维工业企业的主要污染源 之一，引起各有关部门的关注。利用玻璃废丝，在 8001000温度下烧结，可以制造出建筑装饰用饰 面砖，并能满足建筑装饰的使用要求。其吸水率为 7% 左右

21、，高于玻璃马赛克，低于陶瓷釉面砖，粘 贴强度高且施工方便，其抗折强度远远大于陶瓷釉 面砖。将其在 40% 的盐酸和NaOH溶液中分别浸泡 160 和 300 小时后无任何变化，且制品的失重小于 1%， 经过150和-19急冷热交换一次或20-20反 复冻融 30 个循环都不会产生裂纹。用废玻璃丝生产建筑饰面砖有一定的经济效益。以年产 25000 平方米饰面砖的生产线为例，每年可处理废丝 600 吨。 甘肃省建材研究所研制成功了用废玻璃粉制造人玻璃· 环保与节能 工彩色釉砂的新用途，使彩釉砂具有玻璃质的色 泽，质地柔和，耐候性好。测试结果表明，使用 玻璃料的工艺是一种很有前途的生产方法

22、。彩釉砂 品种有： 玉绿、湖兰、酱红、棕色、淡黄。象 牙黄、海碧兰、西赤、咖啡、草青、桔黄等 30 多种。并可根据要求制配颜色。粒度规格也可根据 要求生产。 南京玻璃纤维研究设计院利用废丝制造彩色釉 砂，它具有色彩鲜艳、质地柔和、耐候性好、粒 径与颜色可以任意选择等特点。可直接用作建筑物 的外墙装饰，也可作外墙涂料的着色骨料，预制成 图案装饰板材或彩色沥青油毡的防火装饰材料。陕西轻工业学院研制成由碎玻璃制造的玻晶砖装 饰建材，碎玻璃的掺加量为 40%70%，其耐酸性大 于 95% ，耐碱性大于 90% ，莫氏硬度 6 ，抗弯强度 40 50 兆帕。微晶玻璃可制出多种颜色，但一直以来黑色因 为成

23、本较高，晶化后色散色飘现象不易控制，生产 工艺不稳定，广州毓景泛华科技发展公司通过采用 废玻璃和废微晶玻璃边角料（含量大于 50%）代替 基础配方中部分的化工原料和矿物原料，添加一定 比例着色剂研制生产出低成本，生产工艺稳定的黑 色微晶玻璃装饰板材。泡沫玻璃是一种具有轻质、保温、吸音及防火 性能的优质建筑和包装材料，可用于高层建筑、远 洋货轮、冷冻库、干燥室的天花板、侧墙和间壁， 起保温及隔音作用。陕西建材科研所参考国外有关 资料在实验室研制了粘土-锯屑-玻璃系统的泡沫 玻璃其制法是利用混合树木锯屑和白粘土、玻璃粉（回收的废玻璃）压制成型，干燥后进入推板式隧 道窑烧结，由于木屑被空气完全烧掉形成大量空 隙，而形成具有一定机械强度和隔热性能的玻璃制 品。其特点在于所用原料价廉，不需要模具，大大降低投资，同时它在烧结时不软化、不变形、外 形美观具有极佳的装饰效果。秦皇岛玻璃研究院研 制成功用玻璃纤维废丝制造泡沫玻璃，并在秦皇岛 建立了泡沫玻璃厂。江西萍乡硅酸盐研究所