本發(fā)明屬于廢棄玻璃資源化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型玻璃廢棄物處理方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，玻璃被廣泛應(yīng)用于房屋建筑和人民的日常生活之中。與此同時(shí)也不可避免地產(chǎn)生了許多玻璃廢棄物，形成大量的廢玻璃。例如，在玻璃正常生產(chǎn)條件下會(huì)產(chǎn)生5％～25％的邊角廢料；在非正常條件下，由于生產(chǎn)不穩(wěn)定生成的廢玻璃及玻璃制品在運(yùn)輸和使用過程中的損耗，其數(shù)量難以估計(jì)。另外人們?nèi)粘Ｉ钪衼G棄的玻璃包裝瓶罐及打碎的玻璃窗碎片等也是產(chǎn)生廢玻璃的來源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生的廢玻璃有1040萬t，占固體廢物總量的5％。然而，對(duì)廢舊玻璃很難通過自然循環(huán)和一般的物理化學(xué)方法加以分解和處理，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境凈化。這就要求對(duì)廢玻璃進(jìn)行回收和再利用。玻璃回收除減少廢料外，還有節(jié)省原料、節(jié)約能源、減慢礦山開采進(jìn)程等眾多優(yōu)點(diǎn)。

由于廢玻璃的綜合利用工作具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，因而世界各國(guó)正在大力開展回收利用廢玻璃的工作?，F(xiàn)在主要的回收利用途徑有以下幾種：(1)直接循環(huán)再利用，這主要集中在玻璃容器，如啤酒瓶和汽水瓶等。在有效期內(nèi)，提高其反復(fù)使用的次數(shù)，不僅可以提高利用效率，還可以降低生產(chǎn)成本。但該直接再利用的方法局限于完整的玻璃容器，并且這些玻璃容器都有一定的使用壽命。(2)將廢舊玻璃作為玻璃生產(chǎn)的原材料，該方法在工藝上可降低玻璃的熔融溫度，降低能源和節(jié)省原料。但生產(chǎn)出的玻璃光學(xué)變形嚴(yán)重，顏色深，氣泡、麻點(diǎn)、砂粒、劃傷等缺陷多，且極易破碎。(3)將廢舊玻璃用建筑工程材料的生產(chǎn)中，如建筑飾面材料、保溫隔熱、隔音材料或各種復(fù)合材料的生產(chǎn)。該方法節(jié)省了原材料，降低了生產(chǎn)成本，但加工制備工藝復(fù)雜，造價(jià)相對(duì)較高。

為保證廢玻璃持續(xù)高效的再利用，需要探索新的廢玻璃利用途徑，開發(fā)市場(chǎng)需要的新產(chǎn)品。本發(fā)明采用水熱方法對(duì)玻璃廢棄物進(jìn)行降解。通過控制反應(yīng)的溫度、壓力以及添加劑的含量，可以調(diào)節(jié)所得產(chǎn)物的種類和濃度。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉，為廢玻璃的資源化提供了新的途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有玻璃廢棄物處理方法的局限性，克服加工成本高、處理工藝復(fù)雜等問題，本發(fā)明提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉的玻璃廢棄物處理方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種水熱降解玻璃廢棄物的方法，具體步驟如下：

(1)將反應(yīng)物玻璃廢棄物與水混合，置于反應(yīng)容器中，添加添加劑調(diào)節(jié)pH 值；

(2)將反應(yīng)物在特定條件下反應(yīng)一段時(shí)間；

(3)將得到的產(chǎn)物分離。

步驟(1)中以粒徑為20～60目的廢棄玻璃為反應(yīng)物，以水為溶劑，置于耐高壓、耐腐蝕的反應(yīng)容器中，反應(yīng)物和溶劑的質(zhì)量比值在1:20～1:5之間，溶劑的加入量為反應(yīng)器體積的20～60％。

步驟(1)中所用添加劑為有機(jī)酸或無機(jī)酸，如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸中的一種或兩種，pH值調(diào)節(jié)至0～7之間，優(yōu)選pH為2～5之間。

步驟(2)中將裝有混合料的反應(yīng)容器置于烘箱中，在150～300℃范圍內(nèi)，壓力在0.48～8.58MPa范圍之內(nèi)，并在此條件下恒溫加熱30～120min，取出反應(yīng)器冷卻至室溫。

步驟(2)反應(yīng)的優(yōu)化條件為200±5℃，壓力為1.55±0.15MPa，反應(yīng)時(shí)間為60±5min。

步驟(3)中所用的分離方法為過濾、絡(luò)合、沉淀、選擇性透過或離子交換中的任意一種。

玻璃廢棄物為硅酸鹽玻璃，硅鋁酸鹽玻璃、硅硼酸鹽玻璃中的一種或二種以上。

反應(yīng)主要產(chǎn)物為硅酸，副產(chǎn)物為氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽或醋酸鹽中的一種或二種以上。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

(1)提供了一種新型的玻璃廢棄物處理方法，為玻璃廢棄物的資源化開辟了新的途徑。

(2)該方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉。采用將玻璃廢棄物與水直接混合，在180～300℃下反應(yīng)30～120min，避免了傳統(tǒng)的回收利用時(shí)的高溫熔融，從而顯著降低了成本，節(jié)約了能源。

(3)產(chǎn)物可作為化工原料加以利用。經(jīng)過水熱反應(yīng)，玻璃降解為硅酸和相應(yīng)的鹽類，如氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽等。該產(chǎn)物作為化工原料，有一定的應(yīng)用市場(chǎng)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明

實(shí)施例1：

(1)實(shí)驗(yàn)室廢棄石英玻璃容器，破碎過篩得20～60目顆粒，稱量1g碎玻璃顆粒和20mL去離子水，置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至1。

(2)反應(yīng)釜置于烘箱內(nèi)，升溫至150℃(壓力為0.48MPa)并保溫120min，然后降至室溫。

(3)反應(yīng)得到硅酸和鹽酸的混合物，聚沉后采用過濾分離的方法將產(chǎn)物分離。

實(shí)施例2：

(1)建筑門窗玻璃廢棄物，破碎過篩得20～60目顆粒，稱量1g碎玻璃顆粒和10mL去離子水，置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5。

(2)反應(yīng)釜置于烘箱內(nèi)，升溫至200℃(壓力為1.55MPa)并保溫30min，然后降至室溫。

(3)反應(yīng)得到硫酸鈉、硫酸鈣、硅酸、硫酸的混合物。通過過濾、沉淀的方法將產(chǎn)物分離。

實(shí)施例3：

(1)含堿土金屬(Sr，Ba)的密封劑玻璃廢棄物，破碎過篩得20～60目顆粒，稱量1g碎玻璃顆粒和5mL去離子水，置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，用硝酸調(diào)節(jié)pH值至3。

(2)反應(yīng)釜置于烘箱內(nèi)，升溫至300℃(壓力為8.58MPa)并保溫60min，然后降至室溫。

(3)反應(yīng)得到硝酸鍶、硝酸鋇、硅酸、硝酸的混合物。通過過濾、沉淀的方法將產(chǎn)物分離。